Mạng lưới Hành động Rừng nhiệt đới chỉ ra rằng khoảng một nửa số loài động vật trên thế giới sống trong rừng nhiệt đới. Mặc dù rừng nhiệt đới chỉ bao phủ khoảng 6% bề mặt Trái đất, nhưng chúng là nơi sinh sống của nhiều loài động vật. Tuy nhiên, một số loài vẫn chưa được xác định, điều này gây khó khăn cho việc ước tính số lượng loài sống trong rừng mưa, nhưng một nhà khoa học đưa ra con số từ 20 triệu đến 40 triệu.
Hơn 90% các loài trong rừng nhiệt đới là côn trùng. Một số nhà khoa học ước tính rằng có khoảng 30 triệu loài động vật không xương sống sống trong các khu rừng nhiệt đới trên thế giới và một cuộc khảo sát được thực hiện ở Amazon đã tìm thấy 50 loài kiến khác nhau sống trên một cây. Ngoài ra còn có nhiều loài chim và ếch khác nhau sống trong rừng nhiệt đới. Các loài động vật có vú ít phổ biến hơn, nhưng vẫn có hơn 200 loài khỉ và khoảng một chục loài lười sống trong rừng nhiệt đới.
Nạn phá rừng khiến các loài động vật ở Amazon chết đi với tốc độ đáng báo động. Theo Đại học Bang Michigan, rất khó để biết chính xác việc chặt phá rừng ảnh hưởng đến đa dạng sinh học rừng nhiệt đới nghiêm trọng như thế nào, nhưng có thể có tới 137 loài chết mỗi ngày do mất môi trường sống.
