Vogels
Opvallend zijn de vele meanders in het Wormdal, waardoor de rivier ten dele tussen twee meter hoge oevers instroomt. Dit meanderende karakter biedt geschikte broedmogelijkheden voor onder meer de Ijsvogel (Alcedo atthis). Deze bont gekleurde visser schiet vaak met hoge snelheid weg wanneer er onraad dreigt. Meestal zie je van hem ook niet meer dan een blauwe flits. Zijn waarschuwingsroep, een hoog piepend geluid, is echter goed te horen en door daarop te letten is het eenvoudiger hem waar te nemen.
Ook de Waterspreeuw (Cinclus cinclus) is regelmatig in het Wormdal te vinden. Dit is een zangvogel die onder water zijn voedsel zoekt. Hij leeft van de larven van steenvliegen, kokerjuffers en andere waterinsecten. Door zijn relatief zware botten en door zijn bouw is hij in staat te duiken en over de bodem lopend zijn kostje bijeen te scharrelen. Broeden doet de Waterspreeuw niet in dit gedeelte van de Worm, soms wel verder stroomopwaarts. Op de grindbanken in de beek is ook de Grote gele kwikstaart (Motacilla cinerea) te zien.
Langs het water zoeken Kleine plevier (Charardrius dubius), Oeverloper (Actitis hypoleucos) en Witgatje (Tringa ochropus) naar voedsel. In de wintermaanden zijn vaak grotere groepen Wintertalingen (Anas crecca) te zien.
Waterral (Rallus aquaticus), Watersnip (Gallinago gallinago) en Waterhoen (Gallinula chloropus) zijn in de oude meanders aan te treffen. Op de bodem van de ooibossen zoekt de Houtsnip (Scolopax rustica) zijn voedsel.
Ook herbergt het Wormdal nog enkele van de zeldzaam geworden Nachtegalen (Luscinia megarhynchos) van Limburg. Deze meesterzanger is gebaat bij struweel en rust in zijn territorium. Het aantal territoria is de afgelopen jaren echter sterk afgenomen. In 2007 werden er nog vijf roepende mannetjes gehoord. In de ruigtes langs de beek broeden gemiddeld circa 30 Bosrietzangers (Acrocephalus palustris).
Zoogdieren
Sinds 1999 zit er ook een solitaire Bever (Castor fiber) langs de Worm. Dit dier valt in de zomermaanden vaak nauwelijks op omdat hij dan van kruiden en grassen leeft. De omgeknaagde bomen die ´s winters zijn voedsel vormen, zijn echter niet te missen.
Amfibieeën en reptielen
In de oude meanders leven allerlei soorten amfibieën waaronder Gewone pad (Bufo bufo), Bruine kikker (Rana temporia), Kleine watersalamander (Titurus vulgaris), Kamsalamander (Triturus christatus), Alpenwatersalamander (Triturus alpestris) en Vinpootsalamander (Lissotriton helveticus).
De Vinpootsalamander is sinds 1997 in het Wormdal bekend. De soort leeft hier in oude meanders van de Worm. Deze leefomgeving wijkt af van de leefomgeving van noordelijkere populaties in Limburg. De dieren leven hier namelijk in een voedselrijkere situatie op een leembodem in het beekdal. Elders leven de dieren op voedselarme zandgronden in bossen en heideterreinen. Nabij Rimburg is de soort gevondn in 1996 in een grote diepe poel. Ook leeft de soort in een oude meander aan de Duitse zijde van de Worm nabij Rimburg.
In het zuidelijke Wormdal zijn enkele populaties van de Ringslang (Natrix natrix ssp. helvetica) te vinden, deze zijn mogelijk ontstaan uit terrariumexemplaren. Bij hoogwater spoelen regelmatig Ringslangen mee en komen zo terecht in het noordelijke deel van het stroomgebied. Op mooie dagen kun je deze dieren dan ook wel eens zonnend aantreffen. Ze zijn niet giftig en zullen waarschijnlijk vluchten als je ze benaderd. Hun andere verdedigingstechniek is zich dood houden. Dan steken ze hun tong uit hun mond, de ogen puilen uit de kassen en uit de anaalklieren komt een vreselijk stinkende smurrie. Eventuele belagers die zin hebben in een lekker hapje, laten het dan wel uit hun hoofd om deze stinkerd te eten. Een kleine populatie bevindt zich ook rondom het dorpje Rimburg, waar enkele broedhopen zijn aangelegd om de dieren de kans te geven zich voort te planten.
Op de hogere terrassen is de Levendbarende hagedis (Lacerta vivipara) te vinden. Deze zont zich ook vaak langs de spoorbedding.
Vissen
In de Worm komen de volgende vissoorten voor: Driedoornige stekelbaars (Gasterosteus aculeatus), Baars (Perca fluviatilis), Barbeel (Barbus barbus), Bermpje (Barbatula barbatulus), Kopvoorn (Leuciscus cephalus), Paling (Anguilla anguilla), Riviergrondel (Gobio gobio), Serpeling (), Elrits en Beekforel (Salmo trutta fario). Het Bermpje (Barbatula barbatulus) is een nachtactieve soort die zich overdag schuilhoudt onder stenen op de bodem van de Worm. Verreweg het talrijkst is de Kopvoorn (Leuciscus cephalus), gevolgd door de Riviergrondel (Gobio gobio) en het Bermpje. Barbeel (Barbus barbus) is met slechts een gering aantal individuen aangetroffen. Hetzelfde geldt voor de Driedoornige stekelbaars (Gasterosteus aculeatus).
Libellen
Boven het water zijn vaak grote aantallen Weidebeekjuffers (Calopteryx splendens) te vinden. Ook worden er nog meer bijzondere libellen aangetroffen zoals Blauwe breedscheenjuffer (Platycnemis pennipes) en de Kanaaljuffer (Cercion lindenii). Ook de Blauwe glazenmaker (Aeshna cyanea) is er aangetroffen. In de zomer van 2007 is zelfs voortplanting van Beekrombout (Gomphus vulgatissimus) waargenomen. Ook in november 2007 werd een klein aantal larves van deze soort in het slib van de Worm gevonden.
Overige insecten
Op steile, afkalvende oevers werden in het verleden Gewone schoorsteenwespen (Odynerus spinipes) gevonden. Deze dieren maken kleine schoorsteentjes voor hun holletje. Daarin slaan ze verlamde rupsen op waarop vervolgens weer de eitjes worden gelegd. De larven voeden zich dan met de rupsen. Er rondomheen zaten ook koekoekswespen en goudwespen.
De Mosselwants (Aphelocheirus aestivalis) is in 1997 in de Worm gevonden. Het was ooit een landwants, maar hij leeft nu permanent onder water, in grindbanken. Hij heeft een plastron met heel veel haartjes om zuurstof uit het water te halen. Rhyacophila fasciata, een naakte kokerjuffer is in 1995 in de Worm gevonden. Het is een kokerjuffer die vrij leeft, maar wel met een veiligheidsdraad aan de staart vastzit. Voor 1993 werd vooral de niet-kritische kokerjuffer Hydropsyche angustipennis gevonden. Vanaf 1993 worden er meer zeldzame soorten (12) gevonden, en daarnaast 9 zeer zeldzame soorten. De Eendagsvlieg (Baetis buceratus) is in de Worm bij Haanrade gevonden. De larve van het Harig schrijvertje (Orectochilus villosus) leeft tussen boomwortels. De imago is nachtactief. Ook de Trage Beekkever (Elmis aenea) leeft in het Wormdal.
Mollusken
In de omgeving van de watermolen van Rimburg werd in 2007 een kleine populatie van een bijzondere huisjesslak gevonden. Dit is de Rijnglasslak (Vitrinobrachium breve), een kleine slak met een afgeplat, eliptisch huisje met een relatief grote mondopening. Het kruipende dier bereikt een lengte van bijna 30 millimeter en wordt aan de voorkant bijna geheel bedekt door een zwarte mantel die deel uitmaakt van het slakkenhuisje. De dieren zijn veel groter dan hun huisje en kunnen zich dus ook niet hierin terugtrekken. De dieren worden 12 tot 15 maanden oud en sterven doorgaans na het leggen van de eieren in april. In november worden de dieren geslachtsrijp. De Rijnglasslak leeft in de vegetatie waarin ze zich voedtmet bladafval in de strooisellaag. De dieren leven op lage plekken langs de Worm die spaarzaam met bomen en struiken begroeid zijn. Deze plek overstroomd ook regelmatig bij hoog water. Daarnaast komen in het Wormdal nog diverse andere soorten huisjesslakken voor waaronder Stekelslak (Acanthinula aculeata), Bruine blinkslak (Aegopinella nitidula), Kleine blinkslak (Aegopinella pura), Vale clausilia (Clausilia bidentata), Glanzende agaathoren (Cochlicopa lubrica), Tandloze korfslak (Columella edentula), Boerenknoopje (Discus rotundatus), Geribde clausilia (Macrogastra attenuata lineolata), Bosloofslak (Monachoides incarnatus), Kelderglansslak (Oxychillus cellarius),Grote glansslak (Oxychillus draparnaudi), Duintolletje (Paralaoma servilis), Haarslak (Trichia hispida), Cylindrische korfslak (Truncatellina cylindrica), Geribde jachthorenslak (Vallonia cristata), Scheve jachthoornslak (Vallonia excentrica), Doorschijnende glasslak (Vitrina pellucida) en Donkere glimslak (Zonotoides nitidus).
Enkele miniscule soorten zijn Dwergkorfslak (Vertigo pygmaea), Kleine kristalslak (Vitrea contracta), Kristalslak (Vitrea pellucida), Plompe dwergslak (Carychium minimum), Slanke dwergslak (Carychium tridentatum) en Dwergpuntje (Punctum pygmaeum).
Voor gewone wandelaars zijn met name Barnsteenslak (Succinea putris), Langwerpige barnsteenslak (Succinella oblonga) en Witgerande tuinslak (Cepea hortensis) goed waar te nemen omdat deze vaak boven in de vegetatie zitten. Ook de Wijngaardslak (Helix pomatias) is af en toe te zien in het gebied. Ook leeft er een aantal naaktslakken waaronder Donkere wegslak (Arion distinctus), Zuidelijke akkerslak (Deroceras panormitanum) en Gevlekte akkerslak (Deroceras reticulatum).
In het water leven Grote diepslak (Bithynia tentaculata), Witteschijfhoren (Gyraulus albus), Erwtenmosselen (Pisidum sp.) en Jenkins´ waterhoren (Potamopyrgus antipodarum).
Steenberg langs de Worm
Op de steenbergen hebben ook andere dieren en planten een geschikt leefgebied gevonden, hierop werd in het verleden onder meer Vroedmeesterpad (Alytes obstetricans), Rugstreeppad (Bufo calamita), Blauwvleugelsprinkhaan (Oedipoda caerulescens) en Koninginnepage (Papilio machaon) waargenomen. Helaas is een groot deel van de steenberg bij Haanrade nu heringericht als bedrijfsterrein en zijn veel van de poeltjes waarin de padden leefden verdwenen.