Entre as doze categorias de mamíferos que habitam os trópicos do Hemisfério Ocidental, onze se encontram no Brasil, num total de mais de 600 espécies. Incluem-se, entre outros, os felinos, como a onça-pintada, e gatos selvagens menores, como o puma, a suçuarana, o jaguarundi e o ocelote. Entre os outros mamíferos, encontram-se: preguiças, tamanduás, antas, tatus, golfinhos, capivaras (um roedor aquático que chega a pesar até 66 kilogramas) e 30 espécies de macacos.
O Brasil apresenta a maior variedade de pássaros do mundo com 1.600 espécies diferentes, inclusive papagaios. Existem pelo menos 40 espécies de tartarugas, 120 de lagartos, 230 de cobras, 5 de jacarés, 331 espécies de anfíbios e 1.500 espécies de peixes de água-doce. Os naturalistas catalogaram cerca de 100.000 invertebrados no país, dos quais mais de 70.000 são insetos.
A Floresta Amazônica contém a maior reserva de organismos biológicos do mundo. Não se sabe quantas são as espécies lá existentes, mas cientistas estimam que existem entre 800.000 a 5 milhões de espécies vivendo na região, o que representa de 15 a 30% de todas espécies do planeta. Com a catalogação de novos peixes de água-doce pelos naturalistas, calcula-se existir cerca de 3.000 tipos de peixes nos lagos e rios da Amazônia.
Entre os peixes típicos da região estão: o pirarucu, tido como o maior peixe de água-doce do mundo, com exemplares chegando a medir até 2 metros de comprimento e pesando 125 kilogramas; o tambaqui, um membro da família dos caracídeos, comedores de frutas que possuem dentes que quebram sementes tão duras quanto as da seringueira e da palmeira Jauari; e a piranha. A ferocidade da carnívora piranha tem sido tratada com exagero. Embora seja verdadeiro que algumas espécies, em raras circunstâncias, matam animais de grande porte e até seres humanos, o seu comportamento é controlado pela qualidade ambiental. Em canais de grandes rios e em grandes lagos as piranhas não costumam molestar os banhistas. Somente quando sua alimentação torna-se escassa elas ficam agressivas.