In de Hoge Venen valt op dat er een aantal boreo-alpiene diersoorten voorkomen. Dit zijn soorten die normaliter ofwel in het noorden van Europa ofwel in de Alpen voorkomen. Vaak betreft het zogenaamde IJstijdrelicten. Dit zijn soorten die al in de IJstijden in deze streek leefden, elders bijna overal zijn uitgestorven en zich alleen hier hebben kunnen handhaven doordat het klimaat hier voor hun geschikt is. Hiertoe behoren onder meer de Rijsbesvlinder (Colias palaeno), waarvan de rups uitsluitend leeft van de Rijsbes (Vaccinium uliginosum). Deze soort was in het verleden in grote aantallen onder meer in het gebied rondom de Geizbusch te vinden, maar is inmiddels verdwenen. De oorzaken hiervoor zijn enerzijds natuurlijk, maar waarschijnlijk is de achteruitgang grotendeels te wijten aan het veelvuldig vangen van de vlinders door zogenaamde “vlinderliefhebbers” vanaf de jaren 1950.
Een tweede soort die van nature in noordelijkere en dus koudere gebieden voorkomt is de Hoogveenglanslibel (Somatochlora subarctica), een grote, metaalgroen-weerschijnenende libel.
In de Hoge Venen leeft ook een aantal opvallende vogelsoorten. Heel bekend is het Korhoen (Tetrao tetrix), waarvan er nog slechts een kleine populatie te vinden is. Een andere opvallende vogelsoort is de Klapekster (Lanius excubitor). Aan de rand van de venen leeft de Ruigpootuil (Aegolius funereus).Verder leven er Levendbarende hagedissen (Lacerta vivipara).