La faune de Madagascar et très riche et comporte 80% d'espèces endémiques.
Cette exceptionnelle originalité est due au fait que Madagascar s'est séparée du continent africain il y a environ 100 millions d'années. L'isolation de l'île, l'absence de certains prédateurs, a contribué à l'évolution originale des espèces actuelles.
L'estimation du nombre d'espèces d'invertébrés malgaches est de l'ordre de 100 000.
Une de ces espèces endémiques est un coléoptère, dont le nom vulgaire est le coléoptère girafe.
On a observé plus de trois mille espèces de papillons, pour la plupart endémiques, notamment dans les forêts humides de l'Est. Certains sont particulièrement appréciés des collectionneurs, tels que le Comète de Madagascar (Argema mittrei) ou l'Urania (Urania ripheus), ce qui est une des causes de leur régression.
Madagascar abrite de nombreuses espèces d'amphibiens, incluant plusieurs grenouilles endémiques, dont par exemple la minuscule Mantella auranthium, de couleur orange.
L'ichtyofaune d'eau douce autochtone est curieusement plutôt pauvre.
À l'inverse, les poissons marins comprennent de très nombreuses espèces.
L'avifaune malgache (voir la liste des espèces d'oiseaux de Madagascar) comprend 293 espèces dont 107 endémiques (y compris plusieurs nicheurs) et des familles complètes telles celle des Vangidae.
Plus de 300 espèces de reptiles ont été répertoriées sur l'île
Plusieurs espèces de tortues vivent à Madagascar, dont par exemple la tortue Pixis, qui aime sortir par temps de pluie.
Madagascar abrite aussi plusieurs espèces de serpents, dont le Boa malgache aux reflets bleus.
Madagascar héberge un grand nombre de caméléons dont des endémiques comme le caméléon panthère, Furcifer pardalis, qui témoigne d'un exceptionnel dimorphisme de couleur (le mâle et vert avec des taches rouges et jaunes, alors que la femelle est orange mouchetée de noir)/
Une autre espèce de caméléon endémique à Madagascar, appartenant aussi au genre Furcifer, est Furcifer minor, qui témoigne lui aussi d'une superbe association de couleurs.
Les caméléons du genre Brookesia sont difficiles en raison d'étonnantes capacités à se fondre dans leur environnement. Ils sont principalement terrestres alors que les autres caméléons sont plutôt arboricoles. Ces petits caméléons (la plus grosse espèce Brookesia perarmata ne dépasse pas 11 cm queue comprise, la plus petite Brookesia minima mesure 3 cm) à queue courte ont des livrées tachées de brun et de gris avec parfois des excroissances osseuses ou de peaux qui masquent leur forme. Pour peu qu'ils restent immobiles le mimétisme avec le support, branches, feuilles mortes au sol ou mousses sur les troncs est quasi parfait. Brookesia superciliaris est une espèce qui vit au sol dans les forêts pluviales et se confond avec les feuilles mortes. Brookesia stumpffi une espèce largement répandue passe beaucoup de son temps allongé le long d'une branche et sa peau se confond avec l'écorce. Territoriaux et solitaires, ces caméléons montrent un fort taux d'endémisme et les espèces ont parfois des aires de répartition très limitées.