right|thumb|250px|O canguru-vermelho é o maior macrópode existente e um dos componentes da heráldica australiana, juntamente com o emu. A fauna da Austrália agrupa uma enorme variedade de animais únicos: 83% dos mamíferos, 89% dos répteis, 90% dos peixes e insetos e 93% dos anfíbios que habitam o continente são endémicos da Austrália.Williams, J. et al. 2001. Biodiversity, Australia State of the Environment Report 2001 (Theme Report), CSIRO Publishing on behalf of the Department of the Environment and Heritage, Canberra. ISBN 0-643-06749-3 .pdf Este alto nível de endemismo pode ser atribuído ao isolamento do continente, à estabilidade tectónica e aos efeitos de um padrão pouco usual das mudanças climáticas que afectaram o solo e a flora no decurso das eras geológicas. Uma característica única da fauna australiana é a relativa escassez de mamíferos placentários, em oposição à abundância de marsupiais, um grupo de mamíferos que completam o seu desenvolvimento embrionário num marsúpio. Nestes marsupiais incluem-se os macrópodes, os membros da subordem Phalangeriformes e da ordem Dasyuromorphia (como por exemplo o diabo-da-tasmânia), os quais ocupam uma proporção significativa dos nichos ecológicos que em outras partes do mundo são ocupados por mamíferos placentários. Na Austrália vivem duas das cinco espécies ainda existentes de monotremados e também de numerosas espécies venenosas tais como o ornitorrinco, aranhas, escorpiões, polvos, medusas, moluscos e raias. A Austrália também possui mais espécies de serpentes venenosas do que inócuas, outro facto que mostra a singularidade da sua fauna.
Há cerca de 40 mil anos, a colonização da Austrália pelos seus habitantes aborígenes, e pelos europeus a partir de 1788, provocou um forte impacto na sua fauna. A caça, a introdução de espécies não nativas e a consequente destruição de habitats conduziram a um grande número de extinções. Por exemplo, extinguiram-se espécies como o bandicoot-pés-de-porco, o periquito-do-paraíso e a Potorous platyops (uma espécie de rato-canguru). O uso não sustentável do solo continua a ameaçar a sobrevivência de muitas espécies. Para travar esta ameaça, a legislação australiana respondeu criando uma multiplicidade de áreas protegidas. Apesar disso, teme-se que a aplicação destas medidas não seja suficiente para travar a ameaça existente em relação aos habitats e espécies.
A Austrália também é conhecida pela sua paleofauna, com animais da biota ediacarana e da Megafauna australiana.
Origem da fauna australiana
right|thumb|250px|A Austrália fez parte, no passado, do supercontinente Gondwana.
A Austrália fez parte do supercontinente Gondwana que incluía a América do Sul, a África, Índia e a Antártida. Gondwana começou a desagregar-se há cerca de 140 milhões de anos; a Austrália , por sua vez, separou-se da Antártida há 50 milhões de anos e permaneceu relativamente isolada até à colisão da Placa Indo-australiana com a Ásia, no Mioceno, há 5,3 milhões de anos.
Duas causas fundamentais determinaram a singularidade da fauna australiana: as geológicas e as climatológicas. A Austrália ao encontrar-se na deriva continental, ia de uma certa forma também se isolando das efeitos das mudanças climáticas globais, por isso a unicidade da fauna originada no Gondwana (como os marsupiais, por exemplo), pôde sobreviver e diversificar-se por radiação adaptativa na Austrália.
Depois do Mioceno, a fauna asiática original pode também estabelecer-se na Austrália. A Linha de Wallace, linha hipotética que separa as regiões zoogeográficas da Ásia e da Australásia corresponde, grosso modo, à fronteira da placa tectónica euroasiática com a Placa Indo-australiana. Esta fronteira continental impediu a formação de corredores zoológicos que favoreciam uma migração asiática, com excepção da avifauna. Devido ao surgimento da corrente circumpolar, no Oligoceno médio, há aproximadamente 15 milhões de anos, o clima australiano tornou-se progressivamente mais árido, o que permitiu o aparecimento de um grupo diverso de organismos adaptados a esse clima. Do mesmo modo, as zonas tropicais húmidas e as zonas de humidade sazonal possibilitaram o desenvolvimento de fauna a elas adaptadas.
A Austrália possui um amplo registro fóssil de mamíferos, assim como uma grande variedade de mamíferos extintos, fundamentalmente marsupiais. O registo fóssil mostra que os monotremados estiveram presentes na Austrália desde o Cretácico inferior (145–99 milhões de anos) Archer, M. et al., 1985. First Mesozoic mammal from Australia-an early Cretaceous monotreme. Nature 318:363–366 e que os mamíferos marsupiais e placentados datam do Eocénico (56–34 milhões de anos),Godthelp, H. et al. 1992. Earliest known Australian Tertiary mammal fauna. Nature, 356:514-516 altura em que os mamíferos modernos apareceram pela primeira vez no dito registo. Ainda que estes marsupiais e os placentados tenham coexistido na Austrália no Eocénico, somente os marsupiais sobreviveram até ao presente. Não obstante, os mamíferos placentados reapareceram na Austrália no Miocénico, quando a Austrália se aproximou da Indonésia e os morcegos e roedores começaram a aparecer de maneira consistente no registo fóssil. Os marsupiais evoluíram até ocuparem nichos ecológicos em muitos casos similares aos dos placentados da Eurásia e da América do Norte, mediante um fenómeno de convergência evolutiva Townsend, C.R. et al. 2002. The Ecology of Evolution, in Essentials of Ecology 2nd edition. Blackwell Publishers ISBN 1-4051-0328-0. Por exemplo, o predador de topo na Austrália, o lobo-da-tasmânia (extinto em 1936), apresenta certas semelhanças com alguns canídeos como o lobo. Os membros da família Petauridae e os esquilos voadores também apresentam adaptações similares, permitindo-lhes o seu estilo de vida arbóreo. Por seu lado, o numbat e o tamanduá possuem também similitudes na sua dieta insectívora.
Mamíferos Monotremados e marsupiais
right|thumb|220px|O ornitorrinco, um mamífero venenoso Os monotremados são mamíferos com um método de reprodução singular visto que põem ovos. Duas das cinco espécies conhecidas de monotremados são australianas: o ornitorrinco e o equidna-ouriço. O ornitorrinco, um mamífero ovíparo com aspecto de pato e de vida anfíbia, é uma das criaturas mais estranhas do reino animal. Quando Joseph Banks apresentou, no século XVIII, uma pele de ornitorrinco aos naturalistas ingleses, estes ficaram convencidos de que se tratava de uma farsa. Outro estranho monotremado é o equidna-ouriço: coberto de espinhos, possui um focinho tubular e uma língua capaz de sair e entrar na boca cerca de cem vezes por minuto para capturar térmitas, o seu principal alimento. 220px|left|thumb|Um gato-tigre, Dasyurus maculatus, um dos maiores marsupiais carnívoros da Austrália. Está em perigo de extinção. A Austrália é também o lar da maior e mais diversa selecção de marsupiais, mamíferos com uma bolsa ou marsúpio, no qual as crias completam o seu desenvolvimento embrionário. Os marsupiais carnívoros (ordem Dasyuromorphia) estão representados por duas famílias sobreviventes: os Dasyuridae, com 51 membros, e os Myrmecobiidae, com o numbat como único sobrevivente. thumb|220px|O lobo-da-tasmânia.
O lobo-da-tasmânia foi o membro da ordem Dasyuromorphia de maiores dimensões e a última espécie viva da família Thylacinidae. No entanto, o último espécimen conhecido morreu em cativeiro em 1936. O marsupial carnívoro de maiores dimensões actualmente existente é o diabo-da-tasmânia: possui o tamanho de um cão pequeno e são detritívoros, embora também possam caçar. Extinguiu-se na Austrália há cerca de 600 anos, mas sobrevive na Tasmânia. Existem quatro espécies de gatos-marsupiais (ou gato nativos), todas ameaçadas. O resto dos membros da família Dasyuridae são os chamados ratos marsupiais, sendo que a maioria pesam menos de 100 gramas. Existem duas espécies de toupeiras marsupiais, representantes da ordem Notoryctemorphia, que habitam os desertos do leste da Austrália. São animais carnívoros, cegos e surdos, de hábitos subterrâneos conhecendo-se muito pouco sobre estes.
Os marsupiais omnívoros incluem os bandicoots e os bilbies, dentro da ordem Peramelemorphia. Existem sete espécies na Austrália, a maioria das quais estão em perigo. São pequenas criaturas com algumas características físicas de destaque: um focinho longo e delicado num corpo com dorso arqueado, pernas estreitas, grandes orelhas erectas e uma cauda estreita. A origem evolutiva deste grupo é incerta, pois conjugam características de marsupiais carnívoros e herbívoros. left|thumb|200px|O coala não necessita de beber visto se hidratar comendo folhas de eucalipto. Os marsupiais herbívoros são classificados dentro da ordem Diprotodontia, que engloba as subordens Vombatiformes, Phalangeriformes e Macropodiformes. Um dos marsupiais australianos mais populares, o coala, é uma espécie arbórea que se alimenta das folhas de eucaliptos, dos quais existem cerca de 120 espécies. Os wombats, por sua vez, vivem no solo e alimentam-se de gramíneas, ciperáceas e todo o tipo de raízes. Os wombats utilizam os seus dentes frontais semelhantes aos dos roedores e as suas poderosas garras para escavarem grandes sistemas de tocas. São essencialmente crepusculares e nocturnos.
Os Phalangeriformes incluem os possums, um grupo diverso de marsupiais arbóreos, incluídos em seis famílias e 26 espécies. Variam em tamanho desde a espécie Cercartetus lepidus, com 7 gramas, e as espécies Pseudocheirus peregrinus e Trichosurus vulpecula, similares em porte a um gato doméstico. As espécies Petaurus breviceps e Petaurus norfolcensis são possumss planadores comuns: habitam os bosques de eucaliptos do leste australiano. A espécie Acrobates pygmaeus é a espécie mais pequena de possum planador. Todos eles possuem membranas, denominadas patagium, que se estendem desde o quinto dedo do membro anterior até ao primeiro dedo do membro posterior, do mesmo lado corporal. Estas membranas, estendidas, permitem-lhes planar aquando dos seus saltos entre árvores vizinhas. right|thumb|180px|Possum da espécie Trichosurus vulpecula. Os Macropodiformes dividem-se em três famílias, todas presentes nos habitats australianos salvo nas zonas de clima alpino: a família Hypsiprymnodontidae, com a espécie Hypsiprymnodon moschatus como única representante; a família dos ratos-canguru (Potoroidae), com dez espécies; e a família Macropodidae, que possuía 53 espécies na Austrália mas cujo número diminuiu devido a extinções. A família Potoroidae inclui espécies de pequenas dimensões que escavam tocas e transportam material vegetal com as duas caudas. A família Macropodidae inclui os cangurus, os wallabees e espécies relacionadas; as suas dimensões variam consideravelmente. A maioria dos macrópodes são bípedes, com uma locomoção eficiente energicamente, baseada em saltos. Possuem caudas muito musculosas e uns grandes membros posteriores com pés compridos e estreitos. Os pés possuem uma estrutura distintiva com quatro dedos, enquanto que as patas dianteiras possuem cinco dedos separados. A espécie Hypsiprymnodon moschatus é o macrópode de menores dimensões e a única espécie não bípede. O canguru-vermelho é o maior dos macrópodes, com uma altura de aproximadamente 2 metros e um peso que pode chegar aos 85 kg.
Mamíferos placentados
220px|right|thumb|O dingo foi o primeiro placentado introduzido por humanos na Austrália. 220px|right|thumb|O dugongo é uma espécie ameaçada. A maior população encontra-se em águas australianas