武夷山是一個生物多樣性極為豐富的地區，擁有多種珍稀和特有的野生動植物種。以下是武夷山的一些主要動物種類：
哺乳動物。包括國家一級保護動物黑麂、華南虎和金錢豹等。還有中華穿山甲、藏酋猴、中華鬣羚、黑熊、白腹隼雕、松雀鷹、畫眉、大鯢、虎紋蛙等。
鳥類。武夷山是鳥類的天堂，擁有超過391種的鳥類，包括著名的黃腹角雉、白頸長尾雉、金斑喙鳳蝶等。
爬行動物。武夷山已知的爬行動物有70多種，其中包括眼鏡王蛇、眼鏡蛇、五步蛇和銀環蛇等毒蛇。
兩棲動物。該地區已知的兩棲動物有40種左右，例如「角怪」崇安髭蟾。
昆蟲。武夷山被譽為「昆蟲的世界」，記錄到的昆蟲種類約7000種，其中包括金斑喙鳳蝶在內的多種國家重點保護野生動物。
此外，武夷山還記錄到魚類5目19科54屬95種，其中包括花鰻鱺等國家二級重點保護野生動物。