Khi động vật di cư đến môi trường sống trên cạn, chúng phải điều chỉnh để thích ứng với nhiệt độ dao động, việc thay thế nước bằng không khí và mức độ tăng oxy. Động vật trên cạn thích nghi với những thách thức này bằng cách phát triển các hệ thống trao đổi chất khác nhau, sử dụng các hành vi điều hòa nhiệt, phát triển da hoặc bộ xương ngoài chống hút ẩm. Ngoài ra, động vật trên cạn thường sử dụng các chiến lược vận động khác với sinh vật dưới nước, mặc dù có một số điểm trùng lặp. Ví dụ, một số loài cá “đi bộ” dọc theo đáy đại dương.
Động vật lưỡng cư, tên có nghĩa là "sống kép", là những ví dụ tuyệt vời về các loài động vật thích nghi đồng thời với môi trường sống trên cạn và dưới nước. Ví dụ, loài ếch có bộ da phù hợp nhất với môi trường nước, và hầu hết các loài phải sống gần nước hoặc phát triển các chất tiết bên ngoài để ngăn mất nước. Ếch là những người bơi giỏi, nhưng chúng đã phát triển các phương pháp định vị rất hiệu quả để sử dụng trên cạn; một số thậm chí sống trên cây. Cuối cùng, nhiều loài ếch thở oxy qua cả không khí và nước, điều này giúp chúng có thể sống trong cả hai hệ sinh thái.
Hai loại động vật thành công nhất trong việc định cư trên cạn là động vật có xương sống và động vật chân đốt. Động vật chân đốt nhận được sự hỗ trợ từ bộ xương ngoài mạnh mẽ của chúng, cho phép chúng vượt qua sự khác biệt về mật độ giữa nước và không khí. Không khí ít đặc hơn nhiều so với nước, vì vậy cơ thể phải cứng hơn.
