自人類于20世紀50年代發明化學纖維并在紡織工業中應用以來，從而形成了天然纖維與人造纖維的二維纖維結構，從此擺脫了天然纖維生產高度依賴于環境和其它因素的限制，使紡織原料由農業擴大到了工業，從農村轉向了城市。然而，棉纖維與化學纖維是互存和互補的關系，而非替代關系。
一、棉花纖維和化學纖維產量增速加快
近60年，全球棉花總產成倍增長，與50年代895.9萬噸相比，新世紀前10年達到2322.1萬噸，增長1.6倍。近60年的增長率為1.92%，近30年的增長率為1.18%。
近60年，全球棉花產量每個十年都大幅增長。70年代比60年代增231萬噸，增幅21.0%。80年代比70年代增長277萬噸，增幅20.0%。90年代比80年代增284萬噸，增幅17.7%。新世紀前7年快速增長，比90年代增348萬噸，增幅18.4%。同時期，全球非棉纖維產量也保持了大幅增長。70年代比60年代增588.4萬噸，增幅86.7%。80年代比70年代增432萬噸，增幅34.2%。90年代比80年代增589.5萬噸，增幅38.4%。新世紀前7年快速增長，比90年代增1073萬噸，增幅47.0%。
全球非棉纖維在紡織纖維中的比例不斷增長，而棉纖維的比例不斷下降(表1)。據ICAC(2001，2007)報告，從20世紀50年代初到新世紀的前7年，棉纖維占紡織纖維72.7%的比例下降到40.0%，降幅32.7個百分點。分析主要原因是化學纖維的生產量加快，同時期非棉纖維增長了約5倍為3354.5萬噸，而棉纖維僅增長2倍為2236萬噸。從1960年到2006年，非棉纖維的增長率4.7%，而棉纖維的增長率為2.0%。
化纖與棉纖的比重變化
二、全球紡織纖維消費量不斷增加
從20世紀60年代到新世紀前7年的45年時間，全球紡織纖維消費量從5.32千克/人增加到8.88千克/人，增幅67.0%；非棉纖維占有量從2.01千克/人增加到5.33千克/人，增長165.2%；棉纖維占有量從3.31千克/人增加到3.55千克/人，僅增0.24千克/人，增7.2%，可見紡織纖維消費量的增長主要來自非棉纖維。主要原因是全球人口基數大，增長快，同期人口從33億增加到62.8億，增幅90.3%，年均增長率1.7%。
我國化學纖維產量持續增長，化纖占紡織纖維的比重大幅提高。化纖產量，1980年45萬噸，1990年164.8萬噸，1995年350.1萬噸，2000年694.2萬噸，2002年達到991萬噸，2006年1906.9萬噸。由于化纖產量的大幅增長，化學纖維對棉花天然纖維的補充性迅速提高，全國化纖產量占紡織纖維總量的比重，1980年為13.0%，1990年提高到26.7%，1995年提高到40.2%，2000年提高到58.9%，2002年提高到68.9%，2006年提高到72.8%，可見化纖也已成為我國主要的紡織原料。
我國不斷提高化學纖維的功能。一是改進化纖的產品結構，形成差別化纖維，增強柔軟性和舒適性。二是不斷擴大化纖的應用領域。服裝用:家庭用:產業用比例，從2002年的56:28:16提高到2005年的48:33:19，2007年為52:33:15。三是不斷創造新型產品，如抗火焰纖維，異物充實纖維。
然而，因石油是不可再生資源，儲量有限，據認為可開采期只有數十年，也使化纖的生產和消費蒙上了一層厚厚的陰影。
三、棉纖維與化學纖維將長期共存
盡管化學纖維發展快速，然而化學纖維與天然纖維是長期共存和互為補充的關系。盡管化學纖維不斷更新，然而天然纖維的諸多優點卻無法比擬，天然纖維品種、品質、紡織和功能都在日益發生變革。
一是棉纖維具有吸濕、保暖和不帶靜電等天然優良特性，化纖卻無法模仿。隨著生活水平的提高，人們更趨向回歸自然，反璞歸真，對內衣和襯衣等貼身服裝，床上被單和枕巾等用家庭紡織品，特別是兒童、婦女和老人等制品，更要求全棉制品。
二是改良纖維品質。利用遺傳和現代生物技術，開發纖維長度長的品種，使絨長更長，通通遠緣雜交選育不同長度的纖維品種再轉化到陸地棉品種之中，使長度類型多樣化；強力更大，高比強從海島棉到陸地棉；同時天然纖維的色彩更加豐富。利用轉基因技術生產天然抗蟲棉、天然彩色纖維、天然高強度纖維，以及為了保護環境，減少石油化學品的使用生產有機棉等。
三是棉纖維預處理加工藝的改進和應用，棉織物也具有易管和免燙的功能。高效新型紡織機功能更強，對纖維要求的特異性和專用性能的要求大大下降，因而可紡強力更高棉紗。獲得2009年國家科技進步獎的高效短流程嵌入式復合紡紗技術突破了環錠紡的高支極限，從300英支提高到500英支，對原棉長度和強度的要求降低，甚至下腳料都可直接紡高支紗。
四是不斷開發棉纖維新功能。美國康奈爾大學新近(2010年3月13日)開發出在棉線表面覆蓋導電納米粒子，棉線像金屬一樣具有“導電棉線”的功能，并制成“太陽能服裝”，這種服裝讓棉纖維具有吸收太陽能進而轉化成電能，除有提高保暖和降溫的功能以外，還可隨時充電，只要在制品安裝一個接口，可為iPod(多媒體播放器)和MP4(播放器)隨時充電；還可安裝心電圖和腦電圖，為健康和保健服務。自人類于20世紀50年代發明化學纖維并在紡織工業中應用以來，從而形成了天然纖維與人造纖維的二維纖維結構，從此擺脫了天然纖維生產高度依賴于環境和其它因素的限制，使紡織原料由農業擴大到了工業，從農村轉向了城市。然而，棉纖維與化學纖維是互存和互補的關系，而非替代關系。