Banyak hewan hidup di gua, baik secara eksklusif atau sebagian dari waktu. Troglobit – jangan bingung dengan troglodytes – adalah hewan yang menjalani seluruh hidup mereka di bagian gelap gua, troglophiles adalah hewan yang kadang-kadang muncul di luar gua, tetapi kebanyakan jauh di dalamnya, dan trogloxene adalah hewan yang mampu bertahan hidup di dalam gua. tetapi kebanyakan ditemukan di luarnya, seperti beruang gua yang sudah punah. Stygobites adalah hewan yang ditemukan di air tanah di dalam atau di antara gua. Troglobit sejati tidak memiliki mata yang fungsional. Mata mereka mungkin vestigal, tertutup di bawah lapisan kulit. Hewan gua eksklusif disebut caverniculous.
Beberapa hewan yang hidup di gua termasuk salamander, Ular Tikus Penghuni Gua, banyak ikan, kelelawar, dan banyak artropoda, termasuk serangga, kaki seribu, pemanen, udang karang, ekor pegas, laba-laba, dll. Fauna yang lebih kecil banyak jumlahnya, karena kebutuhan energinya lebih sedikit daripada hewan besar, dan termasuk annelida, lintah, moluska, tungau, dll. Banyak troglobit memiliki metabolisme yang lambat untuk menjelaskan kelangkaan makanan di gua.
Hewan yang menghabiskan banyak waktu di gua akhirnya mengembangkan adaptasi eksklusif untuk bertahan hidup di lingkungan yang ekstrem, seperti pendengaran yang lebih baik dengan mengorbankan penglihatan, atau kemampuan untuk merasakan getaran halus. Banyak hewan yang hidup di gua-gua kehilangan pigmen mereka, menjadi putih seperti hantu, sebagai peran sinyal pigmentasi yang tidak berguna di lingkungan yang gelap gulita. Kurangnya fungsi mata juga disertai dengan ekstensi anggota badan dan antena pada serangga, yang digunakan untuk mengamati lingkungan melalui cara taktil. Serangga gua sejati juga memiliki sayap yang berkurang atau tidak ada.
Lingkungan gua dibedakan oleh karakteristik negatif: kurangnya perbedaan antara malam atau siang, musim panas atau musim dingin. Ada sedikit perubahan suhu atau kelembaban, meskipun arus udara dingin mengalir melalui sebagian besar gua. Makanan hanya dapat masuk melalui luar, baik yang hidup, berupa hewan yang mencari perlindungan, maupun yang mati, oleh bahan organik yang dibawa masuk melalui aliran sungai. Jamur memakan bahan organik ini, dan banyak hewan pada gilirannya memakan jamur. Kupu-kupu yang berhibernasi di gua sering dimakan oleh belalang, yang selanjutnya dimakan oleh kelelawar.
Banyak hewan gua endemik di gua tempat mereka ditemukan, yang dalam beberapa kasus mungkin hanya terbentang beberapa mil persegi. Kemungkinan masih banyak lagi hewan gua yang menunggu untuk ditemukan.