现代高性能轮胎，是由众多原材料和添加剂复合制成的。其中一大类是天然橡胶、植物性纤维等非化石系的天然材料（一般占轮胎总重量的40%左右），另一大类是合成橡胶、合成纤维等的化石系材料（一般占轮胎总重量的60%左右）。据2015年9月24日《日刊工业新闻》报道，为了降低对特定资源的依存度，回避其价格高涨、资源枯竭等风险，日本几大轮胎企业，正在加速开发天然橡胶及合成橡胶的替代原料，以便在将来建立高性能轮胎的稳定原料供给体系。
日本住友橡胶工业株式会社最近开始与美国一家创新型企业Kultevat（位于美国密苏里州）展开一项合作研究，用可以在温带栽培的多年生“俄罗斯蒲公英（根的部分含有橡胶成分）”代替只能生长在热带的“橡胶树”（亚洲资源约占世界9成），生产天然橡胶原料；另外，住友橡胶工业还于2000年开始，进行降低轮胎原材料中化石系原料含量的研究（如用改质天然橡胶替代合成橡胶等），并于2013年11月推出了100%使用非化石系天然材料的高性能乘用车轮胎产品“ENASAVE100”。
日本最大的轮胎制造商普利司通早在2012年就已开始了用“俄罗斯蒲公英”作为橡胶替代原料的研究。并于2014年9月在美国设立一个专门研究所，开始进行用低矮灌木植物“银胶菊Guayule”作为橡胶替代原料的研究，预计将于2020年实现“银菊胶”天然橡胶的实用化。
日本横滨橡胶则分别于2015年7月和9月公布消息，称已经成功实现了用生物质原料来制造丁二烯和聚异戊二烯。过去，这两种用于制造合成橡胶的基础化工材料，一般来源于石油精炼过程或石脑油的生产过程。这次采用生物质原料替代的新技术后，能够降低对石油的依存度。
