世界上最早的自然保护区，是在1862年建立的美国加利福尼亚州西迈山谷保护区，保护对象是裸子植物红杉树。接着是1872年世界上第一个国家公园——美国怀俄明州的黄石公园。此后，世界各国也采用了类似的方式，相继建立了各种类型的保护区。但在那个时代，自然保护区的作用还没有涉及保护自然资源、防止环境污染与破坏的问题，而仅仅保护自然界的名胜、罕见的自然景观以及面临灭绝的动植物。直到1972年，在巴黎召开的联合国教科文组织第17届大会讨论计划时，才专门研究自然保护区问题。从此，自然保护区问题就成了自然保护事业中的一项重要建设，国际上还常以自然保护区的发展作为衡量一个国家科学文明的尺度。
目前，世界上已有100多个国家建立了不同类型的自然保护区。据不完全统计，全世界已建成了各类自然保护区共8490多个，面积达774万平方千米，约占全球土地面积5.2％。
世界各地的保护区各有特点。北美洲以保护天然景观的国家公园为主，面积大、数量多、管理好，公园内还设有野营地、饭店、宾馆，交通方便。这些优点是其他地区所不及的。其中的黄石公园面积达55万公顷以上，园内有喷泉、温泉、热水池，又有大峡谷和瀑布以及北美最高的黄石湖，有丰富的植物和动物。欧洲因天然植被较少，所以多为次生的植被类型基础上人工保护而成，保护区的面积也较小，但数量较多。保护区的类型各异，有完全禁止利用、排除任何人工干扰的保护区，也有可以利用甚至准许开矿和建筑的保护区，所以有相当数量的保护区是不符合联合国的统计标准的。特别是西欧，因为人口稠密，工业发展早，自然环境经历了数百年的人为干扰，生物种类少，自然景观也差，大多数国家是在20世纪60年代以后才建立国家公园或其他类型自然保护区的。非洲有很多名副其实的大型国家公园，主要是保护野生动物，所以面积大到百万公顷以上。参观者必须坐游览车才能进入，而且大多向全世界开放。主要集中在非洲东南部、西北部。
从世界各国保护区的数量和占本国国土面积比例来说，数量最多的是澳大利亚，其次是新西兰。占国土面积20％以上的国家有澳大利亚、新西兰、日本、坦桑尼亚等国，英国、美国和德国约占10％，一般国家都在4％左右。
中国自然保护区的发展概况
起步晚，但发展快
与世界某些发达国家相比，我国的自然保护区工作起步较晚，全国第一个自然保护区是1956年建立的广东鼎湖山自然保护区。到了1958年，相继在黑龙江、内蒙古、云南、湖南和福建也建立了自然保护区。当时保护区的保护对象都是森林生态系统。在1976年以后，我国自然保护区工作进入了蓬勃发展的新阶段，到了20世纪70年代末，已建立100多处，20世纪80年代末建立了600多处。截至目前，自然保护区的总数已到1000多处，总面积为90万平方千米，加上风景名胜区和森林公园，总面积约有100万平方千米，超过世界平均水平，接近发达国家水平。
我国自然保护区的类别
我国的自然保护区可分为三大类：
第一类是生态系统类，保护的是典型地带的生态系统。例如广东鼎湖山自然保护区，保护对象为亚热带常绿阔叶林；甘肃连古城自然保护区，保护对象为沙生植物群落；吉林查干湖自然保护区，保护对象为湖泊生态系统。
第二类是野生生物类，保护的是珍稀的野生动植物。例如，黑龙江扎龙自然保护区，保护以丹顶鹤为主的珍贵水禽；福建文昌鱼自然保护区，保护对象是文昌鱼；广西上岳自然保护区，保护对象是金花茶。
第三类是自然遗迹类，主要保护的是有科研、教育或旅游价值的化石和孢粉产地、火山口、岩溶地貌、地质剖面等。例如，山东的山旺自然保护区，保护对象是生物化石产地；湖南张家界森林公园，保护对象是砂岩峰林风景区；黑龙江五大连池自然保护区，保护对象是火山地质地貌。
我国自然保护区的保护方式
我国人口众多，自然植被少。保护区不能像有些国家采用原封不动、任其自然发展的纯保护方式，而应采取保护、科研教育、生产相结合的方式，而且在不影响保护区的自然环境和保护对象的前提下，还可以和旅游业相结合。因此，我国的自然保护区内部大多划分成核心区、缓冲区和外围区3个部分。
核心区是保护区内未经或很少经人为干扰过的自然生态系统的所在，或者是虽然遭受过破坏，但有希望逐步恢复成自然生态系统的地区。该区以保护种源为主，又是取得自然本底信息的所在地，而且还是为保护和监测环境提供评价的来源地。核心区内严禁一切人为干扰。
缓冲区是指环绕核心区的周围地区。它是试验性和生产性的科研基地，如饲养、繁殖和发展本地特有生物；是对各生态系统物质循环和能量流动等进行研究的地区；也是保护区的主要设施基地和教育基地。
外围区位于缓冲区周围，是一个多用途的地区。除了开展与缓冲区相类似的工作外，还包括有一定范围的生产活动，还可有少量居民点和旅游设施。
上述保护区内分区的做法，不仅保护了生物资源，而且又成为教育、科研、生产、旅游等多种目的相结合，为社会创造财富的场所。
开展迁地保护和离体保存
尽管保护区的事业在不断得到发展，但在生物资源遭受过度利用的今天，谁也不敢保证物种在自然状况下能够免遭灭绝。迁地保护和离体保存是就地保护的一种补充，尽管这种手段要花费很多人力物力，而且在人为控制条件下，许多物种的遗传多样性有限，但是，为了保证生物多样性的保存和持续利用，最终在野外状态下生存，迁地保护和离体保存还是不可缺少的。
顾名思义，迁地保护就是把物种或它的种群迁移到它的栖息生境以外的适当地方，例如植物园、动物园、水族馆和基因库等。离体保存本身也是迁地保护的一个方面，但它的保存方法和要求不同，保存的主要是生物体的一部分，如种子、花粉、胚胎、精液或其他繁殖体等，而且今后要加速这方面的发展，所以通常分开论述。
动物园和水族馆
据不完全统计，全世界的动物园和水族馆共有900余所，饲养的哺乳类、鸟类、爬行类和两栖类已超过3000种，个体约有50万头。
动物园对保护生物多样性起着多方面的作用。园内饲养和繁殖着受到威胁的动物，而且不断引进新的种类。动物园通过展出动物，使广大公众了解物种受威胁的程度和严重性，理解保护它们的重要意义，从而更加关心迁地保护工作。不仅如此，动物园所饲养的鸟兽中，有些种类已重新放归自然，如加利福尼亚秃鹰、黑脚白鼬等；有些种类在自然界已经灭绝，完全靠动物园保存下来，现在正研究把它们返回自然中去，如红狼、阿拉伯直角大羚羊、美洲犎、关岛秧鸟和关岛翠鸟等。这些都说明动物园在迁地保护方面作出了重大贡献。
然而，动物园所饲养的种类及其种群组成是很有限的，因为它们经常受到空间和经费的限制，特别是对大型脊椎动物来说更是如此。根据专家们的分析，全世界的动物园只能拿出一半的空间用来饲养受威胁的脊椎动物，按每一种动物至少需保持500个个体来计算，只能容纳500种，但实际上，目前全世界动物园所饲养的受威胁种类，已远远超过500种这个数字，说明所饲养的种群很小，一般每种只有100～150个个体，这就必然发生近亲繁殖，最终将会导致各群的退化和灭绝。