Amphibiens et reptiles
L’étang de Palu abrite une faune diversifiée et notamment de gros effectifs de tortues terrestres et palustres. Dans les canaux, mares et marais périphériques à l’étang – lui-même trop salé –, on rencontre notamment quatre espèces d’amphibiens – sur les cinq présentes en Corse : Discoglosse sarde, Crapaud Vert, Rainette Verte de Sardaigne, Grenouille verte. À l’exception des deux Geckos, du Lézard de Bedriaga et de l’Algyroide de Fitzinger, tous les reptiles connus en Corse sont présents autour de l’étang : Tortue d'Hermann, Tortue Cistude d'europe, Tortue Caouanne (animal marin qui fréquente le secteur à la belle saison), Tarente, Lézard Tiliguerta et Lézard sicilien, Couleuvre verte et jaune, Couleuvre à collier Corse.

Poissons
Sur le plan biologique, l’étang de Palu est d’une grande productivité. De nombreuses espèces de poissons (Anguilles, Mulets, Loups…) qui se reproduisent en mer, y trouvent des conditions favorables à leur croissance. Les alevins pénètrent dans l’étang où ils demeurent jusqu’à l’âge adulte ; c’est pendant cette période qu’ils sont l’objet d’une pêche traditionnelle, adaptée aux particularités de leur cycle de vie en eau saumâtre.

Oiseaux
61 espèces ont été répertoriées.

Les espèces nicheuses sont le Grèbe castagneux, le Blongios nain, le Héron cendré, le Héron pourpré, le Canard colvert, le Fuligule nyroca, le Busard des roseaux, le Faucon hobereau, le Petit Gravelot, le Gravelot à collier interrompu, le Martin-pêcheur d’Europe, le Guêpier d’Europe, la Bouscarde de Cetti, la Cisticole des joncs, la Rousserolle effarvatte, la Rousserolle turdoïde.

Les espèces migratrices – pour la plupart originaires d’Europe centrale et du nord – sont très nombreuses. Les oiseaux de passage sont d’ordinaire plus nombreux au printemps, à la période prénuptiale, qu’à l’automne, où les conditions météorologiques permettent aux animaux de traverser directement la Méditerranée.

Les espèces hivernantes. Un certain nombre d’oiseaux migrateurs (plus d’une trentaine) passent parfois l’hiver sur les rives de l’étang. Il s’agit notamment de diverses espèces de canards, du Héron cendré, de la Mouette rieuse, du Goéland Leucophée, de l’Aigrette garzette, du Vanneau huppé, de Bécassines, du Bécasseau variable…
Cette abondante avifaune aquatique est complétée par plusieurs espèces terrestres : Buse variable, Pigeon ramier, Huppe fasciée, Fauvette passerinette, Moineau cisalpin…