Zahlreiche Tiere leben ausschließlich oder zeitweise in Höhlen. Troglobiten – nicht zu verwechseln mit Troglodyten – sind Tiere, die ihr ganzes Leben im dunklen Teil von Höhlen leben, Troglophile sind Tiere, die manchmal außerhalb einer Höhle, aber meistens tief darin vorkommen, und Trogloxene sind Tiere, die in Höhlen überleben können werden aber meist außerhalb davon gefunden, wie die ausgestorbenen Höhlenbären. Stygobiten sind Tiere, die im Grundwasser in oder zwischen Höhlen vorkommen. Echten Troglobiten fehlen funktionelle Augen. Ihre Augen können rudimentär sein und unter einer Hautschicht bedeckt sein. Exklusive Höhlentiere werden als höhlenartig bezeichnet.
Einige Tiere, die in Höhlen leben, sind Salamander, die höhlenbewohnende Rattenschlange, viele Fische, Fledermäuse und viele Gliederfüßer, darunter Insekten, Tausendfüßer, Weberknechte, Krebse, Springschwänze, Spinnen usw. Kleinere Fauna ist zahlreich, da ihr Energiebedarf geringer ist als große Tiere und umfassen höhlenexklusive Ringelwürmer, Blutegel, Weichtiere, Milben usw. Viele Troglobiten haben einen langsamen Stoffwechsel, um die Nahrungsknappheit in Höhlen zu erklären.
Tiere, die viel Zeit in Höhlen verbringen, entwickeln schließlich exklusive Anpassungen, um die extreme Umgebung zu überleben, wie beispielsweise besseres Hören auf Kosten des Sehvermögens oder die Fähigkeit, zarte Vibrationen zu spüren. Viele Tiere, die in Höhlen leben, verlieren ihr Pigment und werden geisterhaft weiß, da die Pigmentierung in einer pechschwarzen Umgebung nutzlos ist. Der Mangel an funktionierenden Augen geht bei Insekten auch mit der Verlängerung von Gliedmaßen und Antennen einher, die dazu dienen, die Umwelt taktil zu erfassen. Echte Höhleninsekten haben auch entweder reduzierte oder fehlende Flügel.
Die Höhlenumgebung zeichnet sich durch negative Eigenschaften aus: fehlende Unterscheidung zwischen Tag und Nacht, Sommer oder Winter. Temperatur und Luftfeuchtigkeit ändern sich kaum, obwohl kühle Luftströmungen durch die meisten Höhlen fließen. Nahrung kann nur von außen kommen, entweder lebend in Form von Tieren, die Zuflucht suchen, oder tot, durch organisches Material, das durch Bäche hineingetragen wird. Pilze ernähren sich von dieser organischen Substanz, und zahlreiche Tiere ernähren sich wiederum von den Pilzen. Schmetterlinge, die in Höhlen überwintern, werden häufig von Heuschrecken gefressen, die wiederum von Fledermäusen gefressen werden.
Viele Höhlentiere sind in der Höhle, in der sie gefunden werden, endemisch, die in einigen Fällen nur wenige Quadratkilometer umfassen kann. Es gibt wahrscheinlich noch viele weitere Höhlentiere, die darauf warten, entdeckt zu werden.