La fauna, en las tundras, tiene la necesidad de protegerse del frío: los distintos organismos poseen diferentes formas para hacer esto, dependiendo de su regulación de la temperatura. Así, algunos animales desarrollan un denso pelaje y acumulan una gran cantidad de grasa subcutánea: su relación superficie-volumen es lo más pequeña posible para aislarse del frío. Otros construyen galerías en la nieve cuando no hay en el suelo; y, por último, algunos migran en épocas muy frías, como el caribú (o reno).
Los poiquilotermos, por su parte, contemplan estados de resistencia al frío, con ciclos de desarrollos cortos en épocas cálidas. Abundan los insectos ápteros y acuáticos, escasean los reptiles y anfibios.
Los niveles tróficos son muy cortos en invierno, con pocas especies no migratorias; aumenta la cadena trófica con la llegada de los animales migratorios. En ecosistemas litorales, las aves y los mamíferos litorales, como focas y lobos de mar (Otaria flavescens), también son un importante componente migratorio. Dado lo anterior y la poca diversidad de presas, los cambios de uno afectan al conjunto, y de ahí las grandes fluctuaciones poblacionales periódicas de las tundras, mayor de lo que es general.
Existen herbívoros, como el caribú (o reno), el buey almizclero, la liebre ártica, la cabra nival y el lemming, y carnívoros, como el oso blanco (en el extremo norte), el lobo, el halcón gerifalte, el oso kodiak y el búho nival. Los salmones son, en gran medida, la base de la red trófica para la fauna de este bioma.
