I naturen spelar kaliumklorat en roll i kretsloppet av klor i miljön. Det är en av de mellanprodukter som bildas under oxidationen av kloridjoner i havsvatten och andra naturliga vattenkroppar. Oxidationsprocessen drivs ofta av mikroorganismer, såsom vissa bakterier och alger, som använder klorid som elektrondonator under fotosyntesen.
Kaliumklorat finns också i vissa växter, där det kan ansamlas till följd av växtens metaboliska processer eller till följd av upptag av klorat från miljön. Koncentrationerna av kaliumklorat i växter är dock vanligtvis mycket låga och utgör ingen betydande risk för människors hälsa eller miljön.
Sammantaget är kaliumklorat ett naturligt förekommande ämne som finns i mineralavlagringar och som ett resultat av mikrobiell aktivitet i miljön. Dess närvaro och utbredning påverkas av geologiska och biologiska faktorer, och dess koncentrationer är i allmänhet låga i naturliga ekosystem.