Il Supramonte presenta specie rare in Sardegna quali il muflone, la martora, il topo quercino. Qui sono stati reintrodotti, dopo la scomparsa in natura, cervi sardi e daini. L’avifauna annovera quasi cento specie nidificanti (poiane, gheppi, acquile relae, astore); anfibi, rettili e insetti, con la rara farfalla Papilio hospiton; invertebrati degli ambienti di grotta e la foca monaca, che ha dato il nome alla Grotta del Bue Marino ed i cui avvistamenti nelle acque del Golfo di Orosei sono sempre più rari.