Termi luonnonvarainen viittaa kaikentyyppisiin eläimiin tai kasveihin, jotka on kerran kesytetty, mutta on nyt palannut luontoon. Kotieläimistä tulee luonnonvaraisia, kun ne vapautetaan, hylätään tai jos he pakenevat ihmisten vankeudesta. Luonnonvaraisiin eläimiin eivät kuulu vain kerran kotieläimet, vaan myös kaikki jälkeläiset, joita eläimet voivat saada tai tulevat tuottamaan luonnonvaraiseksi.
Useimmat luonnonvaraiset eläimet tietyllä alueella saapuvat sinne ihmisen toiminnan vuoksi. Jotta heistä tulisi villieläimiä, heidän on kyettävä selviytymään elinympäristössä itsenäisesti. Tästä syystä eksoottiset lemmikit eivät yleensä selviä tarpeeksi kauan, jotta niitä voidaan pitää luonnonvaraisina.
Luonnonvaraisiin eläimiin kuuluvat yleensä karja, kuten vuohet ja siat, ja kotieläimet, kuten koirat ja kissat. Kun nämä eläimet jätetään hoitamaan itseään, ne aiheuttavat melkein aina ongelmia joko ihmisille tai luonnolle, johon he ovat tulleet asumaan. Nämä luonnonvaraiset eläimet tunnetaan invasiivisina lajeina, kun ne vaikuttavat ympäristöön ja/tai tuholaisiin, kun niistä tulee ongelma vieraille ihmiskumppaneilleen.
Luonnonvaraiset kissapopulaatiot voivat hyvinkin olla maailman yleisin invasiivisten lajien muoto. Kissat, jotka olivat aiemmin vain Afrikassa endeemisiä, ovat päässeet joka puolelle maailmaa. Tällä hetkellä on vain muutamia pieniä saaria, joilla ei ole kissoja.
Lisääntymismenestyksensä vuoksi luonnonvaraiset kissat muodostavat suuria ryhmiä, joita kutsutaan luonnonvaraisten kissojen pesäkkeiksi. Näistä pesäkkeistä voi tulla erittäin paljon. Vaikka luonnonkissat välttävät ihmisten kosketusta, ne kokoontuvat usein ravintoloiden, kaatopaikkojen ja asuinalueiden roskakorien läheisyyteen etsimään tähteitä; taakka, jonka monet joutuvat kohtaamaan. Lisäksi luonnonvaraisten kissojen siirtomaa kasvaa usein suureksi tukemaan jokaista jäsentä ja kissat sairastuvat nälkään ja sairauksiin.
Monet eläinsuojeluryhmät tekevät yhteistyötä kuntien ja muiden kanssa luonnonvaraisten kissojen vähentämiseksi inhimillisellä tavalla. Jotkut heidän strategioistaan sisältävät kovien luonnonvaraisten kissojen kuntoutusta valmistautumiseen adoptioon, luonnonvaraisten kissojen sieppaamista ja kastraatiota tulevien populaatioiden vähentämiseksi ja sitten niiden siirtämistä alueelle, jolla niillä on vähemmän vaikutusta.
Luonnonvuohet ovat toinen eläin, jota pidetään tuhoisana ja vaarallisena ympäristölle maissa, joissa niitä on tuotu, kuten Australiassa ja Ecuadorin Galapagossaarilla. Luonnonvaraisten vuohien lisääntyminen on runsasta ja tuhoaa ekosysteemien ainutlaatuisen kasvillisuuden. Tämä ei ainoastaan vaaranna kasvien elämää vaan myös kotoperäisiä eläimiä, jotka luottavat kasvillisuuteen elääkseen ja jotka eivät pysty kilpailemaan vuohien kanssa. Nämä maat ovat toteuttaneet progressiivisia strategioita luonnonvaraisten eläinten hävittämiseksi suojelutoimissaan.