Nejvýznamnějším faktorem ovlivňujícím druhovou skladbu fauny Sázavského údolí je les. Obecně je les prostředím, ve kterém se vyskytují více něž dvě třetiny suchozemských živočišných druhů. Ten pro velkou část z nich představuje v mnoha směrech nenahraditelný prostor, který často vyhledávají i živočichové původně vázaní na stepní a luční prostředí, jako např. zajíc polní a srnec obecný. Na množství tvorů jsou nejbohatší lesy listnaté, ve kterých se daří bylinnému a keřovému podrostu. Navíc povrch tohoto lesa pokrývá bohatá vrstva lesní hrabanky. V ní si libují mnozí členovci pátrající po potravě. Dravé stonožky, pavouky a šváby zde doprovázejí suchozemští zástupci korýšů ? stínky a sviňky. Smíšené lesy jsou jen nepatrně chudší. Za zoologicky chudé lze považovat smrkové monokultury. V nich téměř neexistuje lesní podrost, nebo je silně redukován a vrstva jehličí omezuje i výskyt většiny bezobratlých. Místní lesy jsou z části smíšené a z části mozaikovité, kde se neustále střídají různě velké lesní plochy proměnlivé věkové a druhové skladby.
Pestrá skladba porostu s množstvím bylinné vegetace umožňuje rozvoj mnoha skupin živočichů. Svahy údolí, jejich orientace ke světovým stranám, proměnlivá skladba matečných hornin i rozdílná nadmořská výška zásadně ovlivňují výskyt jednotlivých druhů. Osluněné, na jih obrácené stráně dávají šanci i některým teplomilným hmyzím druhům šířícím se proti proudu Moravské Sázavy. Sluncemilovní svižníci patří do skupiny nenasytných dravých brouků spolu se střevlíky, kteří však dávají přednost stínu a lesní hrabance. Nejnápadnějším místním broukem je masivně se vyskytující klikoroh devětsilový. Potkat ho můžeme od dubna do srpna na všech částech devětsilu bílého, jímž se živí dospělci i larvy. Početná je i populace modrolesklých chrobáků lesních, likvidujících trus jiných zvířat. Vzácně se v časném létě objevuje ve včelích úlech parazitující majka obecná.
Nejvíce drobných živočichů nenajdeme přímo v lese, ale na jeho okraji, na mýtinách a pasekách. Bývá zde bujná vegetace, mnoho úkrytů i slunečních paprsků. Teplé jižní svahy vyhledávají početné skupiny motýlů. Jejich výskyt ovlivňuje především existence rostlin, kterými se živí housenky. Z mnoha desítek zde zaznamenaných druhů se běžně setkáme s babočkami, okáči, perleťovci, lišaji, žluťásky, píďalkami, přástevníky, soumračníky a otakárky.
Slunná místa vyhledávají i plazi. Na skalních výchozech a okrajích lesů běžně loví ještěrka živorodá. Živí se, stejně jako poněkud větší ještěrka obecná, hmyzem a pavouky. Do stejné skupiny ještěrů řadíme i hada připomínajícího slepýše křehkého. Z nepočetné skupiny hadů obývají Sázavské údolí užovky obojkové pátrající po žábách. Na lesní mýtiny vzácně zavítá i zmije obecná.
Množstvím zástupců představuje nejpočetnější třídu obratlovců ptačí říše. Pestrá skladba dřevin, modelace údolí a široká nabídka potravních zdrojů dává celé řadě ptačích druhů možnost pro hnízdění. Hlasy pěvců nás provází na každém kroku. Nejčastěji uslyšíme všudypřítomné budníčky, pěnice, pěnkavy, kosy a sýkory. Méně často se můžeme setkat se zpěvem červenek, brhlíků, králíčků a sedmihlásků. Všichni se živí především hmyzem, a tak se zásadním způsobem starají o udržení ekologické stability. Výrazným táhlým křikem na sebe občas upozorní šplhavci ? strakapoudi, žluny a datli pečující o zdraví stromů. Nezaměnitelným hlasem na sebe čas od času upoutá pozornost kukačka nebo varující sojka. Ta patří spolu s pestrým ořešníkem, vránou a strakou mezi největší křiklouny z čeledi krkavcovitých. Dravci v údolí hnízdí i loví. Typické ptačí predátory reprezentuje káně lesní, jestřáb lesní a krahujec obecný.
Mnozí ptáci zůstávají často mimo naše možnosti pozorování pro svůj skrytý způsob života. Do této skupiny patří sovy. Hnízdí zde běžně několik druhů, ale většinou se o jejich existenci přesvědčíme jen z vývržků kostí a chlupů nebo náhodného setkání. V Sázavském údolí žijí puštíci, kalousi i výři. Výr velký stojí na vrcholu potravní pyramidy, je nejzdatnějším místním lovcem, který si poradí i s toulavou kočkou.
Drobnými představiteli savců jsou hmyzožravci ? rejsci, ježci a létající netopýři. Lesní hlodavci - myšice lesní a norník rudý žijí v norách. Na stromech a keřích zaujímá dominantní postavení veverka obecná. Vzácně ji doplňují zimní spáči - plch velký a plšík lískový. Běžně se v lese můžeme setkat s kunou skalní, která proniká i do obcí v okolí údolí. Tam často nezapře svou příslušnost k šelmám pronásledováním drůbeže.
Nejtypičtějším místním sudokopytníkem je prase divoké. Živí se rostlinnou i živočišnou stravou a nepohrdne ani mršinami. Spatřit tohoto ostražitého rytíře lesů však není jednoduché, neboť je to noční, skrytě žijící tvor.
