Certains processus biologiques se produisent - ou peuvent être simulés - par des automates cellulaires.
Les motifs de certains coquillages sont générés par des automates cellulaires naturels. On peut en voir des exemples dans les genres Conus et Cymbiola. Les cellules pigmentaires se trouvent dans une bande étroite le long de la lèvre du coquillage. Chaque cellule sécrète des pigments en fonction de l'activité activante et inhibitrice des cellules pigmentaires voisines, obéissant à une version naturelle d'une règle mathématique. La bande cellulaire laisse un motif coloré sur la coquille qui croît lentement. Par exemple, l'espèce très répandue de textile Conus porte un motif ressemblant à l'automate cellulaire de la règle 30 de Wolfram.
Les plantes régulent leur apport et leur perte de gaz par un mécanisme d'automate cellulaire. Chaque stomate sur la feuille agit comme une cellule.
Il est possible de simuler des motifs d'ondes en mouvement sur la peau des céphalopodes à l'aide d'automates cellulaires à deux états et à deux dimensions, chaque état correspondant à un chromatophore expansé ou rétracté.
Des automates à seuil ont été inventés pour simuler les neurones, et des comportements complexes tels que la reconnaissance et l'apprentissage peuvent être simulés.
Les fibroblastes sont similaires aux automates cellulaires, car chaque fibroblaste n'interagit qu'avec ses voisins.
