Grotten hebben een eigen ecosysteem. Deze kan ingedeeld worden in 4 zones:
1. Entreezone – hier treden de bovengrondse- en ondergrondse wereld met elkaar in verbinding. Vleermuizen vliegen hier naar binnen.
2. Schemerzone – hier neemt de invloed van het daglicht geleidelijk af. Waar licht kan doordringen gedijen planten als varens, mossen en algen. In deze zone leven ook insecten spinnen, padden en salamanders.
3. Overgangszone – Het daglicht kan hier niet meer doordringen. Andere omgevingscondities van de buitenwereld, zoals schommelingen in temperatuur en vochtigheid zijn van invloed op de omstandigheden in deze zone.
4. Diepe zone – hier heerst permanente duisternis en is de temperatuur relatief constant. De luchtvochtigheid is er hoog. De dieren die in deze zone wordt aangetroffen zijn aan deze omstandigheden aangepast.
De ondergrondse fauna wordt onderverdeeld in trogloxenen, troglofielen en troglobieten.
Trogloxenen: Zo worden dieren genoemd, die in een grot niet ver van een ingang periodiek verblijven of wonen. Vleermuizen zijn de beroemdste trogloxenen, maar de lijst bevat ook beren, lynxen, wasberen, grotzwaluwen en ratten.
Troglofielen: Zij brengen het grootste deel van hun leven door in grotten, maar gaan af en toe buiten op zoek naar voedsel of partners. Voorbeelden zijn salamanders, krekels, platwormen en verschillende soorten spinnen.
Troglobieten: Zij leven hun hele leven in de pikdonkere delen van grotten. Ze zijn allemaal blind, hoewel sommigen nog wel aanduidingen van ogen hebben en meestal zonder pigment. Voorbeelden hiervan zijn dieren zoals de grottenolm en bepaalde grottenvissen, kreeftjes, kevers en spinnen.
Grot-ecosystemen worden vaak als stabiel beschouwd, maar zijn zeer kwetsbaar. Niet alleen brengen natuurlijke verstoringen (aardbevingen, overstromingen) schade toe, maar de invloed van de mens kan veel schade toebrengen, zoals dumpen van afval, vervuilen van waterstromen, overbrengen van vreemde schimmels en micro-organismen tijdens regelmatige ondergrondse bezoeken.

Voorbeelden van grotdieren
(A) Overdag hangen vleermuizen ondersteboven aan het plafond van grotten. (B) Een blinde grottenspin op zoek naar prooi. (C) Een garnaal zwemt in het donker. (D) Een oogloze vis uit Zuid-Amerika. (E) De olm, een witte, oogloze salamander die leeft in ondergrondse rivieren in Europa. (F) Een grottenkrekel gebruikt zijn lange voelsprieten om in het donker zijn weg te voelen (Fotocredits: (A) Emanuele Biggi; (B,F) Francesco Tomasinelli; (C,D) Rodrigo Lopez Ferreira; (E) Boris Krstinic).