La reserva natural alberga numerosas especies de fauna, desde pequeños invertebrados acuáticos que únicamente viven en aguas no contaminadas, hasta aves rapaces y mamíferos.

Entre los peces destaca la trucha común, siendo la laguna y el arroyo del Soto aguas trucheras de alta montaña. Asimismo constituyen el hábitat de anfibios la ranita de San Antonio o el sapillo pintojo. En la propia laguna viven culebras de agua y, en su entorno, otros reptiles como el lagarto ocelado.

La avifauna acuática incluye fochas comunes, ánades reales, zampullines chicos, rascones y pollas de agua, a las que se suman en invernada alguna garza real, cercetas, porrones comunes y cormoranes grandes.

Muchas otras especies de aves viven en la reserva, algunas de ellas amenazadas como el mirlo acuático, el martín pescador, o rapaces como el gavilán, el azor y el águila culebrera.

También habitan en ella numerosos mamíferos, más difíciles de ver, como la nutria y otros mustélidos, zorros, ginetas y gatos monteses.