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“人工自然”这个概念，听起来似乎不伦不类，不合逻辑：既说“人工”，又何谓“自然”？既为“自然” ，又如何“人工”？“人工自然”如同“虚拟现实”一样，是个矛盾的概念，这正好反映了人工自然物的矛盾本质——既是自然物，又是人造物；既是“自在之物” ，又是“为我之物”。
我们说人工自然物是自然物，仍属于自然界的一部分，这有几方面的理由。人工自然物来源于自然界，它的物质材料是自然物。马克思说：“没有自然界，没有感性的外部世界，工人什么也不能创造。它是工人的劳动得以实现、工人的劳动在其中活动、工人的劳动从中生产出和借以生产出自己的产品的材料。”
就人工自然物的物质成分而言，同天然自然物没有区别，是自然物的一种特殊形态。人们在制造人工自然物的过程中，对自然物质原料所作的任何加工，都必须遵循自然规律。违背自然规律的人工自然物（如永动机）是制造不出来的。人工自然物功能的发挥也不能违反自然规律，它的物质组分仍然按自然规律变化（如铁器生锈），这种变化不以人的主观意愿为转移。西蒙说：“我们称为人工物的那些东西并不脱离自然。它们并没有得到无视或违背自然法则的特许。”
人工自然物废弃不用后，仍应回归大自然，参加自然界的物质循环。所有的自然物都具有多层次结构，人类在一定的历史条件下只能在一定的层次上对天然自然物进行改造，而不可能在所有层次上进行这种改造。人类在某一层次上改造了天然自然物，它就在那个层次上转化为人工自然物；而在未经改造的层次上，它依然是天然自然物。无论我们对天然自然物改造到什么程度，它永远都包含未经我们改造的物质层次。所以，所有的人工自然物都永远具有天然自然物的属性，都永远是自然物。
但人工自然物又同天然自然物有本质区别。人工自然物不是自然界演化的结果，而是人用“人工”制造的产品。马克思说：“动物只生产自身，而人再生产整个自然界。”“通过这种生产，自然界才表现为他的作品和他的现实。”
人工自然物只是人的作品；人类不仅来自自然界，生活在自然界，而且还创造（生产）了一个新的自然界。人工自然物是在天然自然条件下不会也不可能出现的物，或者说出现的几率非常非常小。没有自然界，没有人类，都不会有人工自然物。人工自然物的制造过程，不仅要遵循自然规律，而且也要遵循社会发展规律，如经济规律、人的生活规律，甚至美的规律。马克思说：“动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来构造，而人懂得按照任何一个种的尺度来进行生产，并且懂得处处都把内在的尺度运用于对象；因此，人也按照美的规律来构造。”
人工自然物不仅按自然规律变化，还按照人设计的规则、程序运作，如机器的运转、飞机的起飞。在正常情况下，人工自然物的运转是在人的控制下进行的。所以人工自然物的许多变化，在天然自然条件下是不可能发生的，或者说，发生的几率极小。许多人工自然物的功能是对天然自然物的模仿和取代（如电灯、空调），而不少人工自然物的功能是天然自然物不可能有的（如录像机）。天然自然物无目的，人工自然物则有目的——人把自己的目的赋予了它，或者说人工自然物体现了人的目的。在这个过程中，天然自然物获得了人赋予它的价值，转化成了人工自然物。离开了人，人工自然物便失去了它的意义。
所以，如果我们对自然原料与产品、自然物与人的工具、自然演化物与人工制造物不作区分，笼统地称其为“物”，或把二者混为一谈，是不妥当的。相反，把人类出现以后的自然界，分为天然自然界和人工自然界，是人类对物和自然界认识的一大飞跃。
人工自然物就是这样一个矛盾体：既有自然性，又有社会性；既是自然的物质存在，又是社会的物质存在；既是一种物质实体，又是一种文化形态；既是自然物质系统，又是社会物质系统；既遵守自然规律，又遵守社会规律；既体现了人与自然的关系，又体现了人与人的关系。人工自然是社会化自然。
人工自然物与天然自然物具有不同的哲学品格。人工自然物作为一种物，在人们的感觉之外，不以人的感觉为转移，但人工自然物又是人观念的物化，它的结构与功能决定于人的设计和制造。先有天然自然物，然后才会有天然自然物的观念，例如先有石头，然后才会有人关于石头的认识。可是人认识人工自然物的路线则有所不同。对于人工自然物的使用者来说，也是先有人工自然物，然后才会有关于人工自然物的知识；对于人工自然物的设计者、制造者来说，则是先有关于人工自然物的观念，然后才会有那种人工自然物，例如先有电脑的观念，然后才会有电脑。人工自然物制成以后，具有一定的独立性。设计、制造和使用人工自然物的人不存在了，人工自然物却依然存在。从哲学本体论的角度讲，先有天然自然物，然后才会有人的观念；从哲学创造论的角度讲，先有人的观念，然后才会有人工自然物。
除此以外，人工自然物还有如下特点：
第一，形状的规则性。人工自然物与天然自然物在外形上的主要区别是：人工自然物的外形规则性、有序性较高，如线很直，面很平，体很圆；天然自然物是在天然自然条件下形成的，各种因素相互作用，偶然性扮演重要角色，所以它的形状具有较大的不确定性、无序性。自然界很难找到两个外形完全一样的天然自然物，莱布尼茨说，世界上找不到两片相同的树叶。人工自然物是根据人的设计制成的，人在制造过程中有明确的目标，并力求排除或减少各种因素的干扰和偶然因素的作用。由于人对手的控制具有较明显的不确定性，所以手工作品外形的规则性就不如机器制造的产品。有些天然自然物的外形也有一定的规则性，如雪花、蜂巢，但总的说来天然自然物是非标准型的物。
第二，操作的可控性。天然自然物的变化是自然变化，人工自然物既有自然变化，又有人工变化。人工变化就是人在使用人工自然物时发生的人所设计的变化（如飞机飞行），即人引起的变化。根据设计，这应当是人控变化。人工自然物主要是生产工具和生活用具，它必须使用方便，容易控制。它的功能只有在使用者的有效控制下才能有效地发挥，失控往往会产生严重的负面影响。即使是自动化工具，也应当处于人的有效控制之下。为此，人工自然物应有稳定的结构，使用者应遵守有关的操作规则。
第三，人工度的层次性。人类对天然自然物的改造是个永无止境的发展过程，在这个过程中天然自然物的人工度不断提高。人工度或人化的程度，是人工自然物与天然自然物的差别程度。不同的人工自然物，有不同的人工度。一般说来，作为培育对象的人工自然物人工度最低，制造型人工自然物的人工度最高。制造型的人工自然物又有不同的层次，如单体型、组合型、自动型、智能型等等，其中智能型的人工度最高。人是自然界中进化层次最高的存在，所以人工自然物的人化程度越高，其结构与功能就越像人。人工自然物离天然自然物越远，离人就越近。从目前的技术发展趋势来看，连外貌都像人的智能机器人的人工度最高。
第四，存在的有限性。人对天然自然物的改造在一定历史条件下总是有限的。在我们地球人类创造的人工自然界之外，是空间跨度为150亿～200亿光年的宇宙，我们的人工世界只是沧海一粟。在人工自然物之间，充满了天然自然物。在人工自然物的内部，又包含不同层次的天然自然物。人工自然物的至外至内都是天然自然物，所以天然自然界与人工自然界的关系，可以看作是无限与有限的关系。
第五，存在的非生态性。人工自然物不是自然演化的结果，不是从自然物质系统中自发分离出的实体。人们在制造它的过程中，基本上未参加自然界的生态循环，它不再具有它的原料原来所具有的，在自然系统中同天然自然物相互依赖、相互制约的关系。天然自然物都是在天然自然物相互作用下形成的，但人工自然物是人与天然自然物作用的产物。人工自然物的物质成分，仍然是天然自然界的那些化学元素，但二者结构不同，所以人工自然物的发展规律同天然自然物的规律不同。对于天然自然物来说，人工自然物是非自然的即异己的存在。它来自自然，又在许多方面同自然似乎格格不入。这就是生态危机产生的根源。
最后，效用的优越性。人之所以要创造人工自然物，是因为天然自然物不能满足人的需要，人类就用人工自然物来取代天然自然物。人工自然物的优越性只是相对于人的需要而言的，它具有天然自然物所没有的功能和效用。一般说来，它的人工度同它的效率成正比，这同人追求利益的最大化是完全一致的。效用、效率是人工自然物的生命，它比天然自然物具有更高的价值。天然自然物不能很好地满足我们的需要，把它改造为人工自然物就可以在一定程度上克服这个缺陷，所以制造人工自然物是利用天然自然物的高效途径。
前已说过，人工自然物在天然自然条件下不可能自发出现，可是人们在制造人工自然物时，又必须遵守自然规律，这如何理解呢？为什么我们能把这些天然自然界根本不可能出现的物质形态制造出来呢？
这要从自然规律的本质说起。
自然规律规定了自然物变化的基本趋势，但并不规定这些变化的具体形式和具体细节。一定自然规律所引起的变化的具体形式和细节，远比这个规律本身的规律性丰富多彩。同一个自然规律作用于不同的对象，可以有不同的具体变化。规律只是平均数，它不能规定其所引起的各种不同的具体变化。规律的内涵是确定性，规律作用的具体形式的外延是不确定的。规律是不确定中的确定性。
另外，自然规律作用的发挥需要一定的条件。如果不是这样，那么自然界的各种变化无论何时何地都在发生，自然界就会处于高度无序的状态。同一条自然规律，在不同的条件下，会发生不同的具体变化。人不能创造规律，但可以创造条件，所以自然规律发生作用的条件，有自然条件，也有人工条件。
针对不同的对象和条件，同一条自然规律会引起各种不同的变化，会产生各种不同的效果。如果规律是“一”，那它可能引起的变化与效果就是“多”。
由于自然界发展不平衡，所以有的条件容易出现，有的条件出现的几率很低。也就是说，有的自然变化比较容易发生，有的自然变化则很难出现。热力学第二定律指出，有些变化可以自发发生（如机械能转化为热能），有些变化不能自发发生（如热能转化为机械能）。不能自发发生，并不是不可能发生，而是所需要的条件出现的几率小。
恩格斯在谈论人对自然界的能动作用时，提出了“惯常行程”的概念。他说：“我们一天一天地学会了更加正确地去理解自然界的规律，学会了去认识在自然界的惯常行程中我们的干涉的较近或较远的后果。”
“自然界的规律”与“自然界的惯常行程”有联系，但两者不是一个概念。惯常行程是自然规律发生作用的一种常出现的形式。究其主要原因，是这种行程要求的条件低。重物下落、水往低处流、热量向低温物体传递、气体扩散，都是惯常行程；相反的变化则是非惯常行程。
人工自然物为什么在自然界不会自发出现呢？因为它的形成过程不是用来制造这种人工自然物的原料的惯常行程。
我们之所以能制造人工自然物，就是因为我们干预和改变了原料的惯常行程，使它按照我们设计的方向和行程变化。
恩格斯在谈论麦粒的否定之否定过程时说：“如果这样的一颗大麦粒得到它所需要的正常的条件，落到适宜的土壤里，那么它在热和水分的影响下就发生特有的变化：发芽；而麦粒本身就消失了，被否定了，代替它的是从它生长起来的植物，即麦粒的否定。而这种植物的生命的正常进程是怎样的呢？它生长，开花，结实，最后又产生大麦粒，大麦粒一成熟，植株就渐渐死去，它本身被否定了。”
大麦粒也可能会发生另一种进程。 “亿万颗大麦粒被磨碎、煮熟、酿制，然后被消费。”
在天然自然条件下，这个过程是很难发生的，这是非正常进程，出现了非正常条件，这种条件是人创造的。人干预并改变了大麦粒的惯常行程，大麦粒变成了馒头，馒头便是人工自然物。
惯常行程或正常进程都是条件要求低，很容易出现的过程。机械运动转化为热运动是惯常行程，因为它需要的条件极其容易出现。如摩擦生热，只要两物在运动中相互接触即可，所以我们先民很早就发明了钻木取火。要实现热运动转化为机械运动，所需的条件就极不容易出现。如蒸汽机的正常运转就需要气缸、水、热源、活塞等因素的合理组合，所以蒸汽机的普遍使用是18世纪才开始出现的。我们使摩擦生热和活塞往返运动，应用的是不同的规律。
人之所以能制造出自然界即使通过多少亿年演变也不可能出现的人工自然物，是因为对利用什么自然规律，作用什么对象，创造什么条件，在什么时间与空间进行选择和重组这些情况了然于胸。人们在改变自然物的惯常行程或正常进程时，可以在对象变化的不同阶段，利用不同的自然规律，使对象在不同的条件下发生不同的变化，并对这些变化进行组合。由于各种变化因素和变化阶段的组合方式数量巨大，所以自然界很难实现我们所期望的某一种方式，而这可以通过人的一连串选择来实现。人工自然物是人对自然规律和自然变化进行选择的结果。一句话，人工自然物是人工选择的产物。
自然界也在不断地选择，但人工选择具有很大的优越性。人工选择有明确的目标，成效快，能对变化进行控制和调整，所以效率高。达尔文指出，生物界通过自然选择形成一个新种，需要很长时间，而有的育种专家在短短的几十年中就可以创造许多新的品种。达尔文曾引用一位学者的话说：“农学家不但能够改变他的畜群的性状，并且能够使它们发生完全的变化。选择是魔术家的杖，用这只杖，可以随心所欲地把生物塑造成任何类型和模式。”
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达尔文时代人们培育出的一些动物（如球胸鸽、长尾鸡等）在自然条件下都是“畸形动物”，是无法生存的。人类将来通过各种生物技术，可以创造出各种新的动植物。用技术手段创造出的生物，都是人工自然物。
自然演化可以产生鬼斧神工的奇迹，人利用自然又可以制造更加巧妙的奇迹。人工自然物源于自然，又超越自然，因为人在挥舞着“创造”这根魔杖。