En plus de sa flore exceptionnelle, le parc possède une faune riche. On recense 80 espèces de chauve-souris, 150 espèces d’amphibiens, 121 espèces de reptiles et 593 espèces d’oiseaux. Il y a plus de 100000 espèces d’insectes par hectare, ce qui représente la plus grande concentration du monde.
D’après Matt Finer, « Yasuni est l’une des zones les plus riches de l’hémisphère Ouest », « C’est la seule zone où la diversité de 4 groupes clés, amphibiens, oiseaux, mammifères et plantes vasculaire, atteignent tous leur niveau maximal. »
La densité de biodiversité du parc est ainsi extrêmement élevée. D’autant plus si on considère que le parc qui abrite près de 40 % des espèces du bassin Amazonien bien que sa superficie n’excède pas 100 000km², contre 6 683 926 pour l’ensemble du bassin Amazonien ( soit 1,4% de la superficie).
