Numerosi animali vivono nelle grotte, esclusivamente o per parte del tempo. I troglobi – da non confondere con i trogloditi – sono animali che vivono tutta la loro vita nella parte buia delle grotte, i troglofili sono animali che a volte si trovano all’esterno di una grotta, ma per lo più in profondità, e i troglosseni sono animali in grado di sopravvivere all’interno delle grotte ma si trovano principalmente al di fuori di esso, come gli orsi delle caverne estinti. Gli stigobi sono animali che si trovano nelle acque sotterranee all’interno o tra le grotte. I veri troglobi mancano di occhi funzionali. I loro occhi possono essere vestigiali, coperti da uno strato di pelle. Gli animali delle caverne esclusivi sono chiamati cavernicoli.
Alcuni animali che vivono nelle caverne includono salamandre, biacco delle caverne, molti pesci, pipistrelli e molti artropodi, inclusi insetti, millepiedi, mietitori, gamberi, collemboli, ragni, ecc. La fauna più piccola è numerosa, poiché il loro fabbisogno energetico è inferiore rispetto ai grandi animali e includono anellidi, sanguisughe, molluschi, acari, ecc. esclusivi delle caverne. Molti troglobi hanno un metabolismo lento per spiegare la scarsità di cibo nelle caverne.
Gli animali che trascorrono molto tempo nelle caverne alla fine evolvono adattamenti esclusivi per sopravvivere all’ambiente estremo, come un udito migliore a scapito della vista o la capacità di percepire vibrazioni delicate. Molti animali che vivono nelle caverne perdono il loro pigmento, diventando bianco spettrale, poiché il ruolo di segnalazione della pigmentazione è inutile in un ambiente nero come la pece. La mancanza di occhi funzionanti è anche accompagnata dall’estensione degli arti e delle antenne negli insetti, che vengono utilizzati per sorvegliare l’ambiente attraverso mezzi tattili. Anche i veri insetti delle caverne hanno ali ridotte o assenti.
L’ambiente della grotta si distingue per caratteristiche negative: mancanza di distinzione tra notte e giorno, estate o inverno. C’è poco cambiamento nella temperatura o nell’umidità, sebbene le correnti d’aria fresca scorrano attraverso la maggior parte delle caverne. Il cibo può entrare solo dall’esterno, vivo, sotto forma di animali che cercano rifugio, o morto, grazie al materiale organico trasportato attraverso i corsi d’acqua. I funghi si nutrono di questa materia organica e numerosi animali a loro volta si nutrono di funghi. Le farfalle che vanno in letargo nelle caverne sono spesso mangiate dalle cavallette, che a loro volta vengono mangiate dai pipistrelli.
Molti animali delle caverne sono endemici della grotta in cui si trovano, che in alcuni casi può estendersi solo per poche miglia quadrate. Probabilmente ci sono molti altri animali delle caverne che aspettano di essere scoperti.