Yra tūkstančiai rūšių, būdingų Australijai (niekur kitur nerasta). Tai gali būti siejama su geografine žemyno izoliacija – jis yra labiausiai izoliuotas iš žemynų, o ne vietiniai gyventojai jį atrado tik 1606 m. Iki Sueco kanalo statybos Australija buvo vienintelis žemynas, kurio nejungė žemę į kitus žemynus. Australija buvo izoliuota nuo kitų žemynų nuo tada, kai ji atsiskyrė nuo Antarktidos maždaug prieš 40 milijonų metų.
Žymiausios Australijos endeminės rūšys yra marsupial fauna. Marsupials yra žinduoliai, kurių giminė ir anatominiai skirtumai skiriasi nuo placentos žinduolių, įskaitant žemesnę kūno temperatūrą, ankstyvą gimimą, placentos trūkumą ir skirtingus lytinius organus. Tai yra žolėdžiai gyvūnai, tokie kaip koala, vombatas, žiurkė kengūra, valabija ir garsioji kengūra, visaėdis bandicoot, cukraus sklandytuvas, marsupial apgamas ir įvairūs Wallabies, mėsėdžiai kvoliai, kowari, numbat, mulgara, antechinus ir daugelis kitų. Iš viso Australijoje yra endeminės 224 sterblinių gyvūnų rūšys. Marsupialai Australijoje visiškai išstūmė placentą.
Kitos Australijai būdingos rūšys yra monotremai, neįprasti žinduoliai savo kategorijoje. Jų medžiagų apykaita dar lėtesnė nei žvėrių, nors jie turi visas standartines žinduolių savybes, tokias kaip plaukai ir gebėjimas melžti jauniklius. Monotremas apima keturias echnidnų rūšis ir plekšnį, kuris laikomas vienu neįprastiausių gyvūnų karalystės atstovų. Plekšnė apibūdinama kaip antisnapė, bebruodegė ir ūdrapėdė. Ant užpakalinės kojos jis turi nuodingą atšaką ir deda kiaušinėlius – vienas iš vienintelių tai darančių žinduolių. Monotremai daugelį metų buvo menkai suprantami, laikomi „primityvesniais“ žinduoliais. Jie evoliuciškai atsiskyrė nuo kitų žinduolių maždaug prieš 150 milijonų metų, dar dinozaurų amžiuje.
Yra daugybė kitų Australijai būdingų rūšių, nors žinomiausios yra marsupials ir monotremes. Australijoje apie 83% žinduolių yra endeminiai, 89% roplių, 90% žuvų ir vabzdžių ir 93% varliagyvių. Ten gyvena garsusis emu, neskraidantis paukštis, susijęs su stručiu, ir jis yra Australijos herbe. Žemynoje yra daugybė endeminių papūgų rūšių. Sūriojo vandens krokodilas, didžiausias iš visų gyvų krokodilų rūšių, randamas Šiaurės Australijoje, bet taip pat galima rasti Pietryčių Azijoje. Gėlavandenis krokodilas, daug mažesnė rūšis, yra endeminė Šiaurės Australijoje.