Όταν κάποιος αναφέρει την έρημο, τα ζώα συνήθως δεν έρχονται στο μυαλό λόγω της τεράστιας έκτασης αμμου και της αραιάς βλάστησης που αποτελούν το ερημικό βιότοπο. Ωστόσο, οι έρημοι έχουν μια πολύ πλούσια ποικιλία ζώων, πολλά από τα οποία έχουν προσαρμοστεί στις σκληρές συνθήκες και τις έντονες αλλαγές θερμοκρασίας. Υπάρχει μια πολύπλοκη τροφική αλυσίδα στις ερημικές περιοχές. Πολλά είδη εξαρτώνται από άλλα είδη για την επιβίωσή τους.
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά θηλαστικά στις έρημους όλου του κόσμου, το πιο γνωστό είναι η κάμηλος, συμπεριλαμβανομένων των μονοκερατικών και δικερατικών ποικιλιών. Μεγάλοι γάτες επίσης συχνοποιούν τις ερημικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένων λεοντών βουνού, ιαγκουάρ, γεπάρδων και χιονιοπάρδων. Μικρότερα θηλαστικά όπως λαγός, ροδοντοί, ροδοντοί, σκούνκια και δορικάδικα βρίσκονται επίσης στις ερημικές περιοχές. Οι βόρειες αμερικανικές έρημοι φιλοξενούν την μαύρη αρκούδα, κουνέλια προφήτειας, γρίζους αλεπούδες, λευκούρους ελάφια και λύκους. Οι αφρικανικές έρημοι έχουν μεγαλύτερα θηλαστικά όπως ζέβρες, ιπποπόταμοι,ρινόκερως και καμηλοπάρδαλες.
Η έρημος φιλοξενεί ποικίλη συλλογή ερπετών, ειδικά φιδιών, συμπεριλαμβανομένων ραταλοκαίνων, κομπρές, ερπετών κεράτων ερημών, κοραλλώδεις φιδιών, χαλκοκέφαλα και φιδιών γκόφερ. Άλλα ερπετά περιλαμβάνουν βουφούς και βάτραχους, καθώς και διάφορα είδη σαύρων, συμπεριλαμβανομένων ιγκουάνας, κερατοειδών σαύρων και γίλα μόνστερ.
Τα πουλιά που βρίσκονται στις ερημικές περιοχές συνήθως περνούν μόνο μέρος του έτους σε αυτό το βιότοπο, μεταναστεύοντας στα υγρότοπα για μέρος του έτους. Οι γεράκοι συνδέονται με την έρημο. Περίπου επτά διαφορετικές ποικιλίες εκπροσωπούνται, συμπεριλαμβανομένων βόρειων αρπακτικών, οξυόντων γεράκων, ερυθρών γεράκων και ελαινογεράκων. Η στρουθοκάμηλος, ένα άπτερο πουλί, μπορεί να επιβιώσει ερημικές συνθήκες, όπως μπορεί και οι κολιμπρίνες, πελεκάδες και πελαργοί.
Επειδή υπάρχει ελάχιστο νερό στην έρημο, λίγα είδη ψαριών καταικίζουν σε αυτές τις περιοχές. Το έρημο ψάρι είναι το μόνο γνωστό ερημικό ψάρι. Το καναμπ αμπερσνέιλ, επίσης γνωστό ως τοκας, είναι ένα απειλούμενο είδος σαλιγκάρι, το οποίο είναι υδρογόνους αναπαραγωγής. Το καναμπ αμπερσνέιλ είναι μέρος ενός προγράμματος προστασίας και αναπαραγωγής.
Η έρημος φιλοξενεί την τιμωμένη πυρμύρμηκα, την ερυθρά εισαγόμενη πυρμύρμηκα, καθώς και δύο άλλα είδη μύρμηκα: μύρμηκες θερισμού και μύρμηκες βελούδο. Οι αράχνες προσαρμόζονται καλά στις ερημικές συνθήκες. Μεγάλοι λύκοι αράχνες και ταραντούλες βρίσκονται στην έρημο, καθώς και μικρότερες ποικιλίες, όπως η μαύρα χήρα αράχνη και η καφέ αράχνη κρυφτούλα. Άλλα έντομα της έρημου περιλαμβάνουν ποικιλίες νυχτοπεταλούδων, πεταλούδων και διαφόρων πτηνών εντόμων.
