أكثر من ثلث أنواع الحيوانات البرية في العالم تعيش في غابات الأمازون المطيرة، وهى غابة استوائية عملاقة تبلغ مساحتها هي وحوض النهر أكثر من 5.4 مليون كيلومتر مربع (2،100،000 ميل مربع) وهى من أغنى الغابات الاستوائية في العالم. يحوى نهر الأمازون أكثر من 3،000 نوع معروف من الأسماك وما زال هذا العدد في تزايد. ويصل العدد في بعض التقديرات إلى 5،000 نوع.
كما هو الحال في نهر أورينوكو يعد الأمازون واحد من البيئات الرئيسية للبوتو، والمعروف أيضا باسم دولفين نهر الأمازون (أينيا جيوفرينسيز) (Inia geoffrensis). وهو من أكبر أنواع الدولفين النهري، فقد يصل طوله إلى 2.6 متر (8.5 قدم).البوتو هو بطل أحد الأساطير المشهورة في البرازيل والتي تقول أنه كان هناك دولفين يتحول إلى رجل يغوي النساء على جانب النهر. وهناك نوع اّخر من الدولفين يسمى توكوسى (سوتاليا فلوفياتيليز) (Sotalia fluviatilis)، يوجد في أنهار حوض الأمازون وفي المياه الساحلية لأمريكا الجنوبية.
كما يوجد أعداد كبيرة من أسماك البيرانا، والأسماك آكلة اللحوم التي تتجمع في أسراب كبيرة، وربما تهاجم المواشي وحتى البشر. لكن أنواع قليلة منها هي التي تهاجم البشر، أيضا هناك الكثير من الأسماك اّكلة السمك لكنها تعيش بمفردها وليس في أسراب.
والقرش الثور (كاركارينوس لوكاس) (Carcharhinus leucas)، والذي يقطع مسافة 4.000 كيلومتر (2.500 ميل) من نهر الأمازون في ايكويتوس ببيرو. سمك ارابيما، ويعرف في البرازيل باسم بيراروكو (ارابيما جيجاس) (Arapaima gigas)، وهو أحد أسماك المياه العذبة الاستوائية التي تعيش في أمريكا الجنوبية. ويعد من أكبر أسماك المياه العذبة في العالم، حيث يزيد طوله عن 3 أمتار (9.8 قدم)،ويصل وزنه إلى 200 كلغ (440 رطلا). سمك ايروانا (أو اروانا إن برازيل) (أوستيوجلوسوم بيسيروزوم) (Osteoglossum bicirrhosum)، نوع آخر من أسماك المياه العذبة التي تعيش في الأمازون. وهو أيضا من الأسماك المفترسة وهو شديد الشبه بسمك ارابيما، ولكن يصل طوله إلى 120 سنتيمترا كحد أقصى. سمك كانديرو من أنواع سمك السلور الطفيلي الذي يعيش في المياه العذبة ينتمى لفصيلة تريشيوميكتيريدى (Trichomycteridae)؛ جميع هذه الأنواع موطنها الأصلي هو نهر الأمازون. انها في بعض الأحيان تهاجم البشر، وكان معروفا أنها تدخل في أحاليل السباحين.ثعبان البحر الكهربائي الكتروفرس الكتروكس) (Electrophorus electricus)، يوجد في حوض نهر الأمازون.
ثعبان اناكوندا، يعيش في المياه الضحلة في حوض الأمازون. وهو من أكبر أنواع الثعابين في العالم، يقضي معظم وقته في المياه مع إبقاء خياشيمه فوق سطح الماء.
يحوى النهر آلاف الأنواع من الأسماك، وكذلك سرطان البحر، والطحالب، والسلاحف