U pogledu životinjskog sveta područje klisure Đetinje se izdvaja kao veoma značajno. Ustanovljena fauna dnevnih leptira u klisuri predstavlja jednu od najbogatijih u Srbiji i podseća na refugijume istočnog dela Balkanskog poluostrva. Utvrđeno je 17 vrsta koje se nalaze na listi taksona Crvene knjige dnevnih leptira Srbije.
Gornji tok reke Đetinje predstavlja izuzetno kvalitetnu salmonidnu vodu. Kanjonski deo Đetinje predstavlja veliki potencijal za razvoj salmonidnih vrsta. Na prostorima klisure Đetinje je registrovano osam vrsta vodozemaca i devet vrsta gmizavaca. Gledano kroz broj registrovanih vrsta može se zaključiti da je i raznovrsnost herpetofaune klisure reke Đetinje značajna.
Utvrđena fauna ptica klisure Đetinje obuhvata 53 vrste ptica, od kojih se u gnezdarice svrstava čak 47 vrsta. 43 vrste iz faune ptica Đetinje su strogo zaštićene, dok preostalih 10 vrsta pripada kategoriji zaštićenih vrsta.
Diverzitet faune sisara klisure reke Đetinje se može okarakterisati kao visok. Na području klisure registrovane su ukupno 42 vrste sisara iz 14 familija koje pripadaju svim redovima registrovanim na području Srbije. U odnosu na ukupan broj sisara (98 vrsta) do sada registrovanih na teritoriji Srbije, fauna klisure Đetinje čini približno 43%.
Terenskim istraživanjem klisure Đetinje utvrđeno je prisustvo 110 vrsta dnevnih leptira. Broj zabeleženih vrsta dnevnih leptira u klisuri Đetinje čini 57,3% vrsta Srbije, 38% vrsta Balkana i 77,5% Užičkog kraja, što klisuru svrstava u jedno od najbogatijih staništa u našoj zemlji. 68 vrsta leptira je sa malom i vrlo malom brojnošću populacije, od kojih se 17 vrsta nalazi na listi Crvene knjige dnevnih leptira Srbije.
Kanjonski deo Đetinje predstavlja veliki potencijal za razvoj salmonidnih vrsta ribe i to: Salmo trutta (potočna pastrmka), Barbus peloponnesius (potočna mrena), Alburnoides bipunctatus (pliska, zelenak), Barbatula barbatula (brkica, tivuška, babica), Phoxinus phoxinus (pijor, bojanac, gagica, zelenak), Leuciscus cephalus (klen), Gobio sp. (krkuša), Hucho hucho (mladica), Thymallus thymallus (lipljen), dok se povremenim poribljavanjem ubacuju šaran, skobalj, kalifornijska pastrmka, deverika i potočna pastrmka. Reka Sušice ima ogroman značaj kao prirodno mrestilišta pastrmke i predstavlja jedino prirodno plodište tekuće pastrmke. Postojanje veštačkih barijera (brana i jezero Vrutci) negativno utiče na migraciju i mrest autohtonih vrsta ali olakšava kontrolu stanja ihtiofaune i kontrolu potreba za poribljavanjem.
Među vodozemcima, u klisuri Đetinje, značajni su repati vodozemci (šareni daždevnjak i mali mrmoljak), i bezrepi vodozemci (žutotrbi mukač). Među žabama, prisztne su krastače (obična i zelena), prave žabe (velika zelena i grčka) i kreketuša. Od guštera, prisutni su slepić, zelembać, zidni gušter, a od zmija: bakarna zmija, stepski drvolaz, belouška, ribarica i poskok.
Najznačajnije vrste ptica koje žive u klisuri reke Đetinje su: siva čaplja (Ardea cinerea, lutalica), osičar (Pernis apivorus, gnezdarica), orao zmijar (Circaetus gallicus, prolaznica), jastreb (Accipiter gentilis, gnezdarica-stanarica), kobac (Accipiter nisus, gnezdarica-stanarica), mišar (Buteo buteo, gnezdarica-stanarica), golub brivnjaš (Columba palumbus, gnezdarica-stanarica), grlica (Streptopelia turtur, gnezdarica-selica) i kukavica (Cuculus canorus: gnezdarica-selica).
Sisari koji žive (sezonski ili za stalno) na područiju klisure Đetinje su: Insectivora – Bubojedi, Chiroptera – Slepi miševi, Rodentia – Glodari, Lagomorpha – Zеčevi, Carnivora – Zveri i Artiodactyla – Papkari.
Bubojedi u kanjonu Đetine su rasprostranjeni u osam vrsta, a najpoznatiji od njih su rovčica (Neomys anomalus) i jež (Erinaceus roumanicusr). Pored njih, zastupljene su mala rovčica, šumska rovčica, vodena rovčica, vrtna rovčica, poljska rovčica i evropska krtica.
Među slepim miševima, zastupljene su dve familije (potkovičari i večernjaci) sa jedanaest vrsta: Rhinolophus ferrumequinum – veliki potkovičar, Rhinolophus euryale – južni potkovičar, Rhinolophus hipposideros – mali potkovičar, Myotis capaccini – dugoprsti večernjak, Myotis blythi – mali mišouhi večernjak, Pipistrellus pipistrellus – patuljasti slepi mišić, Eptesicus serotinus – širokoliki ponoćnjak, Miniopterus schreibersi – dugokrili ljiljak i Plecotus austriacus – sivi dugouhi ljljak.
Glodari su na području klisure zastupljeni sa 3 familije, 2 potfamilije sa ukupno 13 vrsta. Iz familije puhova registrovani su sivi puh, puh lešnikar i šumski puh. Pored navedenih, sreću se poljska voluharica, žutogrli miš, podzemna voluharica, veverica, vodena voluharica i ondatra (Ondatra zibethica).
Od mesojeda zastupljene su kune, psi, vukovi, divlja mačka, lisica, mrki tvor i vidra.
Red papkara predstavljaju samo dve vrste: divlja svinja (Sus scrofa) i srna (Capreolus capreolus).
