Gli animali presenti in grotta sono rappresentati da un insieme molto eterogeneo di esemplari, appartenenti a classi, generi e specie molto diverse tra loro. Non tutti gli animali presenti in grotta sono abitanti permanenti; molti animali vi stazionano temporaneamente od addirittura finiscono in grotta per caso. Per queste ragioni gli studiosi hanno inteso operare una suddivisione a partire dalle diverse possibilità che si possono presentare in tal senso. Gli animali vengono quindi classificati in: troglobi, troglofili e troglosseni.

Sono troglobi tutti quegli animali completamente dipendenti dall'ambiente sotterraneo in cui trascorrono tutta la loro vita, e non riescono a tollerare le condizioni chimico-fisiche dell'ambiente esterno. Essi presentano alcune peculiarità proprie dell'ambiente ipogeo in cui vivono, frutto di un adattamento evolutivo. Principale carattere comune ai troglobi, è la depigmentazione (evoluzione regressiva) per l'assenza di luce in grotta. Mostrano fotopatia, fuggendo dalle sorgenti luminose. Possono presentare regressioni anche per ciò che attiene alcuni organi di senso (occhi non funzionali od assenti), mentre presentano un particolare sviluppo per altri organi sensori (tatto e chemiocettori). Fra i troglobi troviamo anfibi {Proteus), crostacei (Niphargus}, insetti (Italodytes).

Sono troglofili quegli animali che frequentano abitualmente le grotte ma non sono obbligati a viverci. I più noti fra questi sono i chirotteri comunemente chiamati pipistrelli che usano le grotte per riprodursi e per svernare. Gli animali troglofili usano le grotte per dormire, riprodursi, o ripararsi, ma possono alternare periodi più o meno lunghi anche all'esterno. Sono troglofili anche i topi, nonché molti uccelli notturni che stazionano in grotta durante il giorno. In alcune grotte (Grotta di Mezzoprete - Altamura) si sono adattati bene anche esemplari di piccione, dove si riproducono. Alcune specie possono essere vettori del Crypococcus neoformans. Fra i troglofili vi sono numerose varietà di insetti, artropodi, ed aracnidi. Un insetto troglofilo comune nelle grotte, è il dolicopode che di giorno staziona in grotta e di notte esce all'aperto incerca di cibo.

Sono troglosseni invece, un insieme molto eterogeneo e variabile di altri animali che finiscono accidentalmente (non per propria scelta) in grotta, e non potendovi più uscire si adattano comunque alla via nel sottosuolo. Si ritrovano spesso fra i troglosseni, anfibi (rane, rospi), rettili, piccoli roditori (topi) ed altri mammiferi.