美國國家公園管理局負責管理國家公園自然資源，對自然資源的定義包括傳統意義上的自然資源、自然資源的演化過程、生態系統及其價值。

　　美國國家公園管理局根據《管理局有機法》《國家公園綜合管理法》《清潔空氣法》《清潔水法》《瀕危物種法》《國家環境政策法》和《荒野保護法》等法規、行政命令和其他適用法規，對公園自然資源行使管理權。

　　保護公園資源及其價值免受破壞，是管理工作的核心。管理者須以書面形式明確擬議公園內的活動是否會破壞自然資源，并采取措施，確保正在進行的活動不會破壞公園自然資源。如果相關活動對公園自然資源的影響無法確定，則以自然資源保護為主。

　　國家公園管理局對自然資源實行總體全面管理，非常注重維護處于自然演替過程中的公園生態系統內的所有組分和過程，包括這些生態系統中原生動植物物種的天然豐度、多樣性、遺傳和生態完整性。

　　全面管理需要考慮6個方面的問題：制定自然資源管理規劃；保存和公布自然資源信息；開展自然資源影響評估；建立廣泛的合作關系；促進自然生態系統恢復；建立自然資源損害賠償制度。

　　美國國家公園廣義的自然資源包括6種：一是物質資源，如：水、空氣、土壤、地形特征、地質特征、古生物資源、自然景觀和晝夜晴朗的天空；二是天氣、侵蝕、洞穴形成和野火等物理過程；三是原生植物、動物和群落等生物資源；四是光合作用、演替和進化等生物過程；五是生態系統；六是風景等高價值資源。

　　上述自然資源中，納入具體管理范圍的主要有以下8類。

　　生物資源管理

　　從公園自然生態系統組成角度，維護公園生態系統內的所有植物和動物的數量，具體包括開花植物、蕨類植物、蘚類植物、藻類植物、真菌、細菌、哺乳動物、鳥類、爬行動物、兩棲動物、魚類、昆蟲、蠕蟲、甲殼動物等。管理始終遵循針對性原則，即對不同類型的生物資源，采用不同的管理辦法。

　　對動植物種群，以保護其數量和棲息地為重要目標，防止種群數量大幅波動和周期性消失。對于居于多個棲息地的動物種群，國家公園作為其棲息地之一，公園管理方會主動與其他棲息地管理方合作，強化協同保護。對遺傳資源，管理局通過延續自然進化過程和減少人類對進化中的遺傳多樣性的干擾，努力保護公園內本土動植物種群的全部遺傳類型（基因型)。管理局使用來自遺傳和生態上盡可能密切相關的種群的有機體（特別是來自鄰近或當地的類似生境的有機體），恢復本土植物和動物。為加強本土繁育的種群之間的基因流，恢復物種的遺傳多樣性，還進行了生物體移植的探索和嘗試。當本土植物或動物因某個原因（如：打獵、捕魚、害蟲管理等）被移除時，管理局將會把自然遺傳多樣性控制在合理水平。

　　本土動植物管理集中在3個方面。一是恢復本土動植物物種；二是管理受威脅或瀕危動植物；三是管理自然景觀。

　　通常情況下，公眾可以在規定的名錄內收獲一定數量的動植物資源，例如捕魚等。管理局將在符合聯邦和州法規的條件下，恢復和維護動植物種群的生境。在特殊情況下，管理局可儲存本土或外來動物物種以供娛樂性狩獵所需，前提是這種儲存不會對公園的自然資源或過程造成不可接受的影響。

　　一般情況下，公園不會引入外來物種。只在少數情況下引進或維持外來物種，以滿足特定的、已確定的管理需求，同時采取一切措施，最大限度減少外來物種可能帶來的風險。若外來物種干擾了自然過程和自然特征的延續，影響本土物種或自然棲息地，或破壞了本土物種的遺傳完整性及文化資源、景觀，嚴重妨礙了公園或鄰近土地的管理，威脅了公共安全，管理局將會開展移除行動。

　　病蟲害防治必須制定綜合管理方案（IPM）。對于有爭議的問題必須通過既定的規劃程序加以解決，并納入綜合管理方案。綜合管理方案包括何時實施害蟲管理行動以及采取哪種組合策略最為有效。

　　其他納入病蟲害防治的還包括農藥、生物控制劑和生物工程產品等。其中，農藥使用受到嚴格控制，使用農藥要經過嚴格審批，每年進行報告。農藥只能由經聯邦或州認證系統認證或注冊的施藥者使用或在其監督下使用。

　　水資源管理

　　管理局與公園所在州的水資源管理機構合作，保護公園水資源，并參加水權利益相關方的談判，尋求沖突解決方案。

　　管理局應確定公園地表水和地下水的水質，以達到《清潔水法》的最高標準，與其他機構或政府簽訂協議，共同保護并恢復公園水源水質。

　　管理局主導并采取行動防止濕地破壞、喪失和退化；保護并提升濕地的生態功能和價值；避免直接或間接支持濕地內新建工程，除非沒有適用的可替代方案或提議行動包含對濕地危害最小化的可行措施。實行“濕地零損失”政策，努力實現長時期全國濕地凈增長的長遠目標。開展濕地普查，以協助制定濕地資源管理和保護的合理規劃。盡可能發揮其教育、娛樂、科研等功能，提高自然濕地的價值。

　　通過恢復以前被破壞或退化的濕地，彌補無法避免的不利影響。對濕地補償要求是，每破壞或退化1英畝濕地，需恢復至少1英畝濕地。對于管理局提出的可能對濕地產生不利影響的行動，必須進行環境評估或發布環境影響聲明。如果首選替代方案也將對濕地產生不利影響，則必須根據局長令，準備調查結果陳述書并申請批準。

　　管理局將流域作為完整的水文系統進行管理，最大限度減少人類活動對水文過程的影響，主要措施是避免影響流域和河岸植被、保持自然河床溪流過程不受干擾。當基礎設施與溪流之間的沖突不可避免時，首先考慮移位或重新設計；其次是使用視覺上不明顯的技術方案，最大限度保護自然進程。

　　火管理

　　火管理主要分為自然火和人為火管理。自然火及其產生的煙霧是公園中持續存在的自然體系的組成部分，包括可以適應火的植物和動物群落，需要定期火燒以保持生態完整性。當前，國家公園內的自然火發生頻率非常低，但當自然野火受到人為干涉時，公園的生態系統可能喪失完整性。

　　擁有植被可燃物的公園應制定火管理計劃，配備支持該計劃的足夠資金和人員。

　　所有的野火都應在公園火管理計劃的指導下，采用適當的策略管理方案進行有效管理。方案的選擇需綜合考慮要保護的資源價值、消防人員和公眾安全、成本、消防資源的可用量、天氣以及燃料條件等，同時設計監控方案。

　　空氣資源管理

　　管理局有責任使公園空氣質量保持最佳，維護旅客的出游體驗、健康和自然風景，保護公園中對空氣質量十分敏感的植被、水質、野生動植物、歷史及遠古的遺跡等資源。管理者將根據《清潔空氣法》規定的職責采取行動，保護I類區域內與空氣質量密切相關的資源。該法案確定的國家目標是，防止任何未來的（并補救現在的）人類活動對I類區域造成的能見度危害。

　　管理局將對公園空氣質量及相關價值進行普查，確保空氣質量健康；積極按照聯邦、州和地方空氣污染防治法規，尋求補救并防治外部合作項目因空氣污染給公園資源帶來的影響；審核主要空氣污染源的行政許可申請，并評估其潛在影響。

　　地質資源管理

　　管理局將保存和保護公園自然系統組成部分的地質資源，主要包括地質特征和地質過程。管理局將評估自然過程和人類活動對地質資源的影響；維持并恢復現有地質資源的完整性；將地質資源管理納入管理局的工作范圍和規劃；為公園游客介紹地質資源。

　　音景管理

　　管理者根據管理計劃，確定對公園音景造成可接受影響的自然聲音級別和類型。在公園內部和周邊，管理局還監測對公園音景產生不利影響的人類活動噪聲。管理局將采取行動，防止并盡量減少對自然音景或其他資源產生不利影響的噪聲，或超出可接受或符合游客用途水平的噪聲。

　　光景管理

　　管理局將盡最大可能保護公園的自然光景。自然光景是存在于無人造光環境中的自然資源和價值。管理局將最大限度減少公園設施發出的光線，防止或盡量減少公園人造燈光對生態系統夜景的侵害。

　　化學品和氣味管理

　　天然化學物質和氣味傳遞的信息會被生物體接收。許多動物能夠感知，并通過改變它們的行為做出回應。

　　管理局將盡最大可能保護天然化學信息和氣味，對改變天然化學信息和氣味的某些管理措施進行告知。

　　管理局鼓勵進行通過審查的自然資源研究。在公園開展研究之前，需要明確兩項事宜，一是研究范圍、方案和內容的書面描述，應得到批準；二是應有一份研究方案符合環境和文化資源要求的書面聲明。

　　所有公園內的研究活動，都應采用非破壞性的方法，最大限度保護資源。嚴禁開展致使公園資源和價值受損的研究和采集活動。

　　管理局將自然資源研究分為兩類：官方資助和獨立研究，實行分類管理。

　　另外，有兩個問題值得注意。一是嚴格管理自然資源采集標本，主要分為非活體標本和活體標本。非活體標本及其相關的野外記錄作為博物館藏品進行管理。活體標本將依據公園總體管理規劃、《動物福利法案》和其他適用要求的規定進行管理。二是除經法律特別授權，禁止將公園自然資源用于商業目的。禁止采集者將采集的研究樣本出售給第三方；研究標本仍為聯邦財產。