Zu den wichtigsten natürlichen Feuchthaltefaktoren, in der Fachsprache auch NMF genannt (englisch für: Natural Moisturizing Factor), zählt die Hyaluronsäure. Diese Zuckerverbindung kann wie ein Gel enorme Mengen an Wasser binden und es ins Bindegewebe einlagern, so dass die Haut prall und glatt aussieht.

Weitere sehr gute Feuchtigkeitsbinder sind Harnstoff, Milchsäure, Aminosäuren (Eiweißstoffe), Zuckerstoffe wie Fructose, Glucose, Sorbitol sowie Panthenol.
Verschiedene Inhaltsstoffe von Getreide eignen sich ebenfalls für die Anreicherung von Feuchtigkeit in der Haut. Verwendet werden Weizen oder eine Urform des Hafers, die wasserbindende Eiweiße und Stärke enthalten.
Auch Sodium Lactate oder Sodium PCA sind hervorragende Feuchthaltemittel. Diese Gruppe wird bevorzugt bei unreiner bis zu Akne neigender Haut eingesetzt.

Die wirkungsvollste Substanz ist Rhizobian Gum. Mit dem gummiartigen Gel umschließen Wüstenpflanzen unter Mithilfe von Mikroorganismen ihre Wurzeln und schützen sich so vor dem Austrocknen. Auf der menschlichen Haut soll das Gel eine feine Schicht erzeugen, die ihr ein glattes Aussehen verleiht, aber nicht fettig wirkt.

Die Wüstenpflanze Aloe Vera ist als „Hungerkünstler“ bekannt, die sehr gut Wasser speichern kann. Diesen Effekt macht sich auch die Kosmetik zu Nutze. Verwendet wird der Saft der Aloepflanze für Cremes und Lotionen, die der Haut viel Feuchtigkeit spenden. Die obersten Hautschichten speichern die gelartige Substanz.

Aus dem Meer kommen ebenfalls viele Feuchtigkeitsspender. Algen wie beispielsweise die französische Aosa-Alge, enthalten Mineralstoffe, die viel Feuchtigkeit binden und so dem Wasserverlust entgegen wirken.

Salz aus dem Toten Meer wirkt ähnlich.
Adenosintriphosphat, kurz ATP genannt, ist ein Baustein der menschlichen Zelle und dient der Natur zur Energiegewinnung. Forscher haben nun herausgefunden, dass das aus Pilzen gewonnene ATP die Haut besonders gut mit Feuchtigkeit versorgen kann. Es kurbelt den Stoffwechsel der Zelle an, diese bildet mehr Feuchtigkeit, die Haut glättet sich und wirkt straffer.

Für die Kosmetik verwendet werden ebenfalls fettähnliche, wasserunlösliche Stoffe wie zum Beispiel Ceramide. Das sind Fettsäuren, die einen wichtigen Bestandteil der natürlichen Zellmembran bilden. Sie lagern sich in die Barriereschicht der Haut ein und verhindern so, dass Feuchtigkeit verloren geht. Ceramide werden biotechnologisch aus Hefe, Reis, Soja und anderen Hülsenfrüchten erzeugt. Eine ähnliche Wirkung haben auch Lecithin, Borretschsamen- und Nachtkerzenöl.