Metody naturalne uznaje się za najbardziej zawodne. Ich celem jest określenie, kiedy następuje jajeczkowanie, a więc okres około 3 – 4 dni, podczas którego komórka jajowa jest zdolna do zapłodnienia. Jedną z metod naturalnych jest obserwacja bólu owulacyjnego. Około 40% kobiet w okresie jajeczkowania odczuwa kłucie w podbrzuszu sygnalizujące fazę cyklu miesiączkowego, w której organizm obecnie się znajduje. Warto jednak pamiętać, że nie odczuwanie bólu owulacyjnego nie jest jednoznaczne ze stwierdzeniem braku jajeczkowania.

Inną popularną metodą naturalną jest stosowanie tzw. kalendarzyka menstruacyjnego, który pozwala wyliczyć, na kiedy przypadają dni płodne, czyli okres owulacji. W przypadku regularnego cyklu miesiączkowego, który wynosi 28 dni, jajeczkowanie powinno przypadać mniej więcej na 14 dzień cyklu licząc od pierwszego dnia menstruacji. Czas, w którym dochodzi do owulacji jest o wiele trudniejszy do określenia w przypadku nieregularnych miesiączek.

Dni płodne można również określić przy pomocy metody pomiaru temperatury ciała. Począwszy od pierwszego dnia krwawienia należy codzienne mierzyć sobie temperaturę. Zwyżka o około pół stopnia oznacza, że wystąpiło jajeczkowanie. Temperatura pozostanie na podwyższonym poziomie w przypadku, gdy kobieta zaszła w ciążę oraz wróci do poprzedniego stanu, gdy do zapłodnienia nie doszło. Metoda pomiaru temperatury wymaga systematyczności i dokładności.

Podobnie jest również w przypadku metody antykoncepcji polegającej na obserwacji śluzu szyjkowego, który zmienia swoje właściwości w różnych fazach cyklu miesiączkowego. W okresie niepłodności, przedsionek pochwy jest suchy, zatem jajeczkowanie rozpoczyna się w momencie, gdy śluz jest gęsty i przezroczysty, powodujący uczucie wilgotności i śliskości. Można go zaobserwować podczas codziennych czynności fizjologicznych. Okres, w którym komórka jajowa jest zdolna do zapłodnienia przypada na ostatni dzień, w którym zauważono największe występowanie śluzu.

Oceny skuteczności danej metody planowania rodziny dokonuje się poprzez tzw. indeks Pearla. Określa on, ile spośród 100 kobiet, które stosowały daną metodę antykoncepcyjną przez cały rok zaszło w ciążę. Im wskaźnik jest  mniejszy, tym większa jest skuteczność danego środka. Metody naturalne w zestawieniu Pearla otrzymują noty z zakresu od 4 (w przypadku metody termicznej) do 15 (kalendarzyk menstruacyjny). Dla porównania prezerwatywa, będąca metodą mechaniczną ma wskaźnik 4, za najskuteczniejszy środek antykoncepcyjny uznaje się natomiast pigułkę hormonalną o wskaźniku 0.2.