Numeroase animale trăiesc în peșteri, fie exclusiv, fie o parte a timpului. Troglobiții – a nu fi confundați cu troglodiții – sunt animale care își trăiesc întreaga viață în partea întunecată a peșterilor, troglofilele sunt animale care apar uneori în afara unei peșteri, dar mai ales în adâncul ei, iar trogloxenii sunt animale care sunt capabile să supraviețuiască în interiorul peșterilor. dar se găsesc în cea mai mare parte în afara ei, precum urșii de peșteră dispăruți. Stigobiții sunt animale găsite în apele subterane din sau între peșteri. Adevărații troglobiți nu au ochi funcționali. Ochii lor pot fi vestigali, acoperiți sub un strat de piele. Animalele de peșteră exclusiviste sunt numite cavernicule.
Unele animale care trăiesc în peșteri includ salamandrele, șarpele de șobolan care locuiește în peșteră, mulți pești, lilieci și multe artropode, inclusiv insecte, milipede, recoltatori, raci, scobici, păianjeni etc. Fauna mai mică este numeroase, deoarece nevoile lor de energie sunt mai mici. decât animalele mari și includ anelide, lipitori, moluște, acarieni, etc.
Animalele care petrec mult timp în peșteri dezvoltă în cele din urmă adaptări exclusive pentru a supraviețui mediului extrem, cum ar fi auzul mai bun în detrimentul văzului sau capacitatea de a simți vibrații delicate. Multe animale care trăiesc în peșteri își pierd pigmentul, devenind alb fantomatic, deoarece rolul de semnalizare al pigmentării este inutil într-un mediu negru. Lipsa ochilor funcționali este, de asemenea, însoțită de extinderea membrelor și a antenelor la insecte, care sunt folosite pentru a supraveghea mediul prin mijloace tactile. Adevăratele insecte din peșteră au, de asemenea, aripi reduse sau absente.
Mediul peșteră se distinge prin caracteristici negative: o lipsă de distincție între noapte sau zi, vară sau iarnă. Există puține schimbări în temperatură sau umiditate, deși curenții de aer rece curg prin majoritatea peșterilor. Hrana poate intra doar prin exterior, fie vie, sub formă de animale care caută refugiu, fie moarte, de materialul organic transportat prin râuri. Ciupercile se hrănesc cu această materie organică, iar numeroase animale, la rândul lor, se hrănesc cu ciuperci. Fluturii care hibernează în peșteri sunt mâncați frecvent de lăcuste, care sunt, la rândul lor, mâncați de lilieci.
Multe animale din peșteră sunt endemice în peștera în care se găsesc, care în unele cazuri se poate întinde pe doar câteva mile pătrate. Probabil că mai sunt multe animale din peșteră care așteaptă să fie descoperite.