Många djur lever i grottor, antingen uteslutande eller en del av tiden. Troglobiter – inte att förväxla med troglodyter – är djur som lever hela sitt liv i den mörka delen av grottor, troglofiler är djur som ibland förekommer utanför en grotta, men mestadels djupt i den, och trogloxener är djur som kan överleva inuti grottor men finns mestadels utanför den, som de utdöda grottbjörnarna. Stygobiter är djur som finns i grundvatten i eller mellan grottor. Äkta troglobiter saknar funktionella ögon. Deras ögon kan vara rudimentala, täckta under ett lager av hud. Exklusiva grottdjur kallas caverniculous.
Vissa djur som lever i grottor inkluderar salamandrar, grottorm, många fiskar, fladdermöss och många leddjur, inklusive insekter, tusenfotingar, skördare, kräftor, springsvansar, spindlar, etc. Mindre fauna är många eftersom deras energibehov är mindre än stora djur, och inkluderar grottexklusiva annelider, blodiglar, mollusker, kvalster, etc. Många troglobiter har långsam metabolism för att förklara bristen på mat i grottor.
Djur som tillbringar mycket tid i grottor utvecklar så småningom exklusiva anpassningar för att överleva den extrema miljön, som bättre hörsel på bekostnad av synen, eller förmågan att känna av känsliga vibrationer. Många djur som lever i grottor förlorar sitt pigment och blir spöklika vita, eftersom pigmenteringens signalerande roll är värdelös i en kolsvart miljö. Brist på fungerande ögon åtföljs också av förlängning av lemmar och antenner hos insekter, som används för att kartlägga miljön med taktila medel. Äkta grottinsekter har också antingen minskade eller frånvarande vingar.
Grottmiljön kännetecknas av negativa egenskaper: brist på skillnad mellan natt eller dag, sommar eller vinter. Det är liten förändring i temperatur eller luftfuktighet, även om svala luftströmmar strömmar genom de flesta grottor. Mat kan bara komma in genom utsidan, antingen levande, i form av djur som söker skydd, eller döda, av organiskt material som förs in genom bäckar. Svampar livnär sig på detta organiska material, och många djur livnär sig i sin tur på svamparna. Fjärilar som övervintrar i grottor äts ofta av gräshoppor, som i sin tur äts av fladdermöss.
Många grottdjur är endemiska i grottan där de finns, som i vissa fall bara kan sträcka sig över några kvadratkilometer. Det finns sannolikt många fler grottdjur som väntar på att bli upptäckta.