Dans le monde animal, le système olfactif joue un rôle majeur chez de nombreux animaux, interagissant fortement avec la communication hormonale ; La reconnaissance entre espèces et individus (« mâle - femelle », « mère - petits »), les mécanismes de la reproduction et certaines interactions sociales (relations hiérarchiques et de dominance) en dépendent souvent.
Dans le monde végétal, des molécules odorantes (attirantes et/ou repoussantes, phytohormones) jouent également un rôle majeur.
En particulier des interactions écologiques fortes avec les pollinisateurs (abeilles, papillons, syrphes, etc.) sont en partie dépendantes des fragrances florales ; Le parfum floral et l'amertume et le caractère sucré du nectar - par un dosage équilibré des substances attirantes et repoussantes - garantissent aux plantes une reproduction optimale. La fragrance d'une fleur, notamment pour celles qui se font polliniser de nuit (chèvrefeuille par exemple) a un double rôle : attirer et guider les pollinisateurs qui sont récompensés par du nectar et du pollen. La plante émet aussi des composants qui rendent le nectar assez amer pour que l'insecte n'en prélève pas trop ou pour éloigner des consommateurs de nectar qui ne seraient pas aptes à féconder cette espèce.
La plante émet aussi des substances protectrices pour sa fleur et pour les organes de cette fleur (ce sont des composés insecticides et fongicides toxiques tels que la nicotine chez le tabac. On a ainsi montré que des plants de tabac sauvage (Nicotiana attenuata) génétiquement modifiés pour ne pas produire de nicotine et/ou de benzalacétone (parfum qui contribue à l'odeur du cacao, du jasmin et de la fraise) sont nettement moins bien fécondées et produisent jusqu'à 5 fois moins de graines..
Si les marques imaginent et lancent de nombreux parfums, dans la plupart des cas ce ne sont pas elles qui formulent ces parfums. Ainsi des créations comme Le Mâle de Jean Paul Gaultier, ck one de Calvin Klein, J’Adore de Dior ou Flower by Kenzo ont été formulées par des parfumeurs. Les parfumeurs travaillent le plus souvent dans des maisons de composition, telles Firmenich, IFF, Givaudan, Takasago, Symrise, Robertet, Mane… Certains parfumeurs travaillent toutefois exclusivement pour une marque de parfums , ayant leur propre laboratoire intégré (notamment Guerlain, Chanel, Hermès, Jean Patou, Jean-François Latty pour Téo Cabanel). On utilise alors l’expression : parfumeurs maison.
Voir aussi la liste des plantes à cosmétique et à parfum.
Six essences animales sont utilisées dans la confection de parfums, le plus souvent aujourd’hui sous forme synthétique car des questions réglementaires ou d’éthique empêchent ou freinent leur emploi. Elles jouent le rôle de fixateurs et se rencontrent surtout dans les parfums masculins, du moins pour les trois premières.
L’essor de la chimie au milieu et à la fin du XIXe siècle a profondément modifié la parfumerie et ses techniques de fabrication. La synthèse a notamment permis aux parfumeurs d’accéder à de nombreuses matières premières qui n’existent pas à l’état naturel. Ainsi, depuis la fin du XIXe siècle, la chimie joue un rôle de plus en plus important en parfumerie. Certains composés naturels très chers ou très difficiles à se procurer (c’est le cas par exemple des essences animales) ont été remplacés par des produits synthétiques. Cette évolution a permis de faire que le parfum ne soit pas un produit inabordable, notamment grâce à l’apparition de nouvelles maisons (Guerlain, Piguet, Coty) à la même époque. Les composés synthétiques permettent aussi dans certains cas de préserver la flore (déforestation, plantes en voie de disparition…) et la faune (les muscs synthétiques préservent les animaux tels civette ou bouquetin à musc).
Vers 1830, en France, des chimistes (et non des parfumeurs) ont mis au point pour la première fois des techniques permettant la synthèse de molécules odorantes. De nos jours, ces molécules synthétiques représentent 98 % de la totalité des substances utilisées en parfumerie. Ce pourcentage s’explique du fait que la synthèse représente de nombreux avantages. Tout d’abord, certaines odeurs comme celles du muguet ou du lilas n’avaient jamais pu être extraites bien que le parfum qu’elles dégageaient fût plus que prometteur. Désormais, grâce aux progrès dans le domaine de la chimie organique leur synthèse est possible. D’autre part, le coût de fabrication des essences végétales, les quantités de fleurs et les difficultés d’approvisionnement liées aux conditions climatiques ou économiques ont rendu obligatoire le recours aux molécules de synthèse. De même pour les fragrances issues des sécrétions produites par les animaux : depuis l’apparition de leurs équivalents synthétiques, les matières premières animales ne sont quasiment plus utilisées pour des raisons évidentes de protection des animaux (à noter qu’elles ne sont cependant pas interdites). Les parfums synthétiques ont donc des avantages économiques (puisque avant les années 1900 les parfums n’étaient accessibles qu’aux classes aisées), mais également écologiques. Mais en plus de copier la structure chimique des molécules existantes dans la nature, elle permet d’enrichir la palette des parfumeurs avec des odeurs totalement inédites et souvent à l’origine de succès commerciaux. Effectivement, autrefois, les créateurs en parfumerie avaient à leur disposition seulement 300 odeurs différentes alors qu’aujourd’hui, ils en possèdent plus de 4 000 pour composer leurs fragrances et ce chiffre ne cesse d’augmenter !
Pour réaliser la synthèse d’une substance, il faut tout d’abord chercher les composants (molécules) de l’odeur à reproduire en employant des techniques sophistiquées d’analyse telles que le head space. Une fois que les molécules ont été identifiées et isolées, on peut les reproduire en laboratoire. Deux possibilités s’offrent aux chimistes : l’hémisynthèse ou la synthèse. L’hémisynthèse est une technique qui permet de réaliser une synthèse à partir d’une molécule naturelle, tirée d’une essence végétale, déjà très proche de celle qu’on recherche et qui subira seulement quelques transformations : elle deviendra ainsi totalement identique à celle désirée. Par exemple pour la vanille, l’espèce odorante majoritaire appelée principe actif, est la vanilline. Elle n’est présente qu’à 2 % dans les gousses : son extraction ne suffirait donc pas à couvrir les besoins mondiaux. C’est pourquoi on a décidé de réaliser la synthèse de la vanilline à partir de la lignine, un sous produit de la fabrication du papier, on obtient ainsi une molécule identique mais 300 fois moins chère. La synthèse totale, elle, recrée les corps à partir d’une matière fossile issue de la pétrochimie (alcool, benzène, acides, etc.) comme par exemple les réactions d’estérification) qui correspondent à l’action d’un acide sur un alcool. Une synthèse nécessite parfois toute une série de réactions chimiques (estérification, cyclisation : rendre une molécule linéaire cyclique, hydrogénation, etc.). Plus il y a d’étapes, plus le produit final coûtera cher.