Ácidos carboxílicos, além de estarem presentes nas cadeias carbônicas de aminoácidos e proteínas, se destacam também como precursores biológicos das gorduras, como é o caso dos ácidos graxos oleico e linoleico. Além disso, eles são matéria-prima para compostos mais reativos, como, por exemplo, os halogenetos de ácidos, os ésteres e as amidas, que são chamados de derivados de ácidos carboxílicos. Na natureza, encontra-se uma grande variedade de ácidos carboxílicos, como o ácido acético, principal componente orgânico do vinagre, e o ácido butanoico responsável pelo odor rançoso da manteiga azeda. A figura a seguir ilustra exemplos de ácidos carboxílicos encontrados na natureza, com sua respectiva fórmula estrutural.