Fumarsäure kommt in der Natur in nahezu jedem Organismus vor. Sie entsteht auf verschiedensten biochemischen Stoffwechselwegen, zum Beispiel als Zwischenprodukt während einer Oxidation von Bernsteinsäure und beim Stoffwechsel.
Auch in der Weinbeere ist sie enthalten und gelangt auf diesem Weg in sehr geringem Umfang in den Wein, sie spielt hier aber lediglich in der Analytik der Weinüberwachung eine Rolle und ist nicht geschmacklich wahrnehmbar.
Die Lebensmittelindustrie verwendet Fumarsäure (E 297) als Säuerungsmittel.