Os hexágonos ocorrem na natureza em muitos lugares, como as células interligadas de uma colmeia e os cristais de um floco de neve. Os cascos das tartarugas costumam ser cobertos por marcações hexagonais. A Calçada do Gigante na Escócia é uma característica geográfica composta por 40.000 colunas hexagonais de basalto. Os hexágonos são comumente usados para ladrilhos, pedras de pavimentação e outros revestimentos de paredes e pisos, enquanto os painéis solares são geralmente compostos de grades hexagonais.
A ocorrência natural dos hexágonos deve-se à forma eficiente como a forma hexagonal aproveita o espaço. O hexágono é um dos apenas três polígonos regulares que se encaixam para cobrir uma superfície plana sem nenhuma lacuna, sendo os outros dois o quadrado e o triângulo equilátero.
Como um hexágono tem mais lados do que um quadrado ou triângulo, sua área tem um perímetro fixo mais compacto do que qualquer um deles. Isso significa que as células hexagonais do favo de mel usam a menor quantidade de cera necessária para envolver o máximo de espaço, sem perder espaço entre as células.
Um arranjo hexagonal também permite uma embalagem densa de objetos circulares. Por exemplo, mármores colocados em um prato redondo naturalmente se organizam em uma forma hexagonal, com seis mármores agrupados em torno de um mármore central.