Jokaisella mantereella on omat eläinmaailman ominaisuutensa. Tämä pätee erityisesti sellaisiin suljettuihin ekologisiin järjestelmiin kuin Australia. Tämän maan eläinmaailman tutkiminen on avannut uusia näköaloja eläintieteilijöille. He pystyivät oppimaan paljon eläimistön kehityksen historiasta maapallolla.
Huomattava osa Australiassa elävistä lajeista on endeemisiä, toisin sanoen luonnossa niitä löytyy vain tältä mantereelta. Tämä johtuu Australian maantieteellisestä eristyneisyydestä ja siitä, että eurooppalaiset löysivät ja tutkivat tämän maanosan suhteellisen myöhään.
Mannermaalla elää yli kolmesataa nisäkäslajia. Pussieläinten perheillä on merkittävä paikka heidän joukossaan: kengurut, pussieläimet, hiiret, karhut, muurahaiskarvat ja jopa myyrät. Muilla mantereilla tämäntyyppiset eläimet eivät ole käytännössä selviytyneet, ja paremmin sopeutuneet lajit ovat syrjäyttäneet ne. Myös Australiassa elävät vanhimmat nisäkkäät - esimerkiksi munasolut, esimerkiksi platypus. Niiden olemassaolo osoittaa eläinten evoluutioyhteydet lintuihin ja matelijoihin ja on yhteys lajien välillä, joka puuttuu Euroopan, Aasian ja Amerikan eläimistöstä.
Australian lintumaailma on myös monipuolinen. Sen alueella ja Uuteen-Seelantiin kuuluvilla naapurisaarilla asuu kiivejä, emuksia ja erityyppisiä papukaijoja.
Alueen matelijoista tulisi mainita krokotiilit. Ne ovat yleisiä soisilla alueilla ja jokilaaksoissa, mutta maan keskiosassa, jossa on aavikoita, niitä ei käytännössä ole.
Suurin osa Australian kaloista on merellisiä, makean veden lajeja on vähän. Hait elävät myös rannikkovesillä.
Australian ainutlaatuinen villieläimet ovat olleet vaarassa useammin kuin kerran. Siksi kasvien ja eläinten mantereelle tuonnille asetettiin tiukat rajoitukset. Lisäksi maassa on kehittymässä kansallispuistojärjestelmä, jossa eläimet voivat elää luonnossa ja valtion suojeluksessa. Tunnetuin puisto on Uluru-Katayuta, lähellä Darwinin kaupunkia. Siellä on avoin pääsy matkailijoille, jotka voivat tarkkailla villieläinten elämää luonnollisessa elinympäristössään.