

La particolare complessità degli habitat della Riserva rende Le Cesine un'area ad elevata valenza naturalistica. Il mosaico di ambienti interconnessi è fondamentale per l'instaurarsi della complessa biodiversità tipica dell'habitat mediterraneo.
Numerosissime sono le specie presenti tra gli Insetti, sia acquatici che terrestri. Soprattutto in primavera il volo di migliaia di farfalle rallegra l'aria e rende suggestivo ogni angolo della Riserva: dalle coloratissime Vanesse del Cardo (Vanessa cardui) all'elegante Macaone (Papillon macaon) senza tralasciare gli incantevoli Licaenidi dai colori metallici. Non di rado è osservabile il Macroglossum stellatarum una falena diurna molto simile ai colibrì!
Nelle nottate tardo invernali e primaverili la Riserva riecheggia del canto di innumerevoli Anfibi che creano un'atmosfera a dir poco suggestiva. Il canto delle Raganelle (Hyla intermedia) è udibile anche a qualche chilometro di distanza! Infatti per questa delicatissima specie, le Cesine rappresentano un sito prioritario, una delle ultime roccaforti dove sopravvivere. Alla gara canora partecipano anche il Rospo smeraldino (Bufo lineatus) presente con una piccola popolazione, ed il più abbondante Rospo comune (Bufo bufo). In tarda primavera e per tutta l'estate invece è la Rana di Uzzel (Rana kl. hispanica) a farla da padrona.
Altre due specie di Anfibi popolano la Riserva senza mostrarsi. Si tratta dei Tritoni: qui sono presenti sia popolazioni di Tritone crestato (Triturus carnifex) sia dell'endemico tritone italiano (Lissotriton italicus). Per entrambe le specie si tratta di popolazioni particolarmente interessanti poiché al limite sud-orientale dell'areale.
Altrettanto affascinante è il mondo dei Rettili che silenziosi frequentano tutti gli habitat. E' qui presente una popolazione di Testuggine palustre (Emys orbicularis) ancora in buono stato. Purtroppo oggetto di particolari attenzioni da parte di turisti ed escursionisti senza scrupolo che contravvenendo a leggi e direttive non resistono alla tentazione di prelevare qualche esemplare, condannandolo a vivere in un giardino e privandolo della libertà.
Affascinanti e misteriosi, i Serpenti si muovono sinuosi ed eleganti alla ricerca di prede. L'escursionista attento e silenzioso potrebbe avere il privilegio di osservare questi Rettili. Soprattutto in maggio-giugno con un pizzico di fortuna è possibile assistere ad uno degli spettacoli maggiormente suggestivi offerti dalla Riserva: la danza nuziale dei Biacchi (Hierophis viridiflavus).
Più difficili da incontrare risultano il raro Colubro leopardino (Zamenis situla) ed il grande Cervone (Elaphe quaturlineata) e la leggendaria Vipera (Vipera aspis) serpente stupidamente odiato da molti.
Le onnipresenti Lucertole campestri (Podarcis sicula), i verdissimi Ramarri (Lacerta bilineata) le fugaci Luscengole (Chalcides chalcides) i Gechi comuni (Tarentola mauritanica) ed i Gechi verrucosi (Hemidactylus turcicus) completano il quadro.
Oltre centottanta specie di Uccelli popolano i diversi ambienti della Riserva nei diversi periodi dell'anno. Soprattutto le zone umide rappresentano un habitat la cui importanza è incalcolabile. Trascorrendo qualche ora nei capanni di osservazione è possibile carpire alcuni dei segreti che si celano nella palude, conoscere qualche inaspettato particolare degli abitanti alati ed ascoltando canti e versi degli uccelli, lasciarsi trasportare dalla magia dei luoghi spesso osservati troppo frettolosamente. Soltanto chi entrerà in sintonia con ciò che ci circonda riuscirà ad immergersi totalmente nella natura.
In Inverno i pantani rappresentano un sicuro riparo per numerose anatre e altri uccelli acquatici: Codoni (Anas acuta), Mestoloni (Anas clypeata), Alzavole (Anas crecca), Fischioni (Anas penelope), Moriglioni (Aythya ferina), Morette (Aythya fuligula), Volpoche (Tadorna tadorna). Ma non mancano le occasioni di incontrare specie rare ed elusive anche negli altri ambienti: un esempio è dato dall'Aquila minore ( Hieraaetus pennatus)
In primavera ed autunno le migrazioni tra Africa e Europa offrono la possibilità al visitatore di osservare le spettacolari evoluzioni dei Rapaci tra cui: Albanelle minori (Circus pygargus), Falchi di palude (Circus aeroginosus), le rare Albanelle pallide ( Circus macrorus), gruppi di Grillai (Falco naumanni) e Falchi cuculo (Falco vespertinus).
Altri uccelli caratterizzano il periodo di migrazione, stazionano per pochi istanti, per ore o per giorni arricchendo di vita e mistero le paludi: Marzaiole (Anas querquedula), rari Fistioni turchi (Netta rufina),e Morette tabaccate (Aythya niroca).
Nei boschi i canti di passeriformi realizzano un'atmosfera intensa, Fringuelli (Fringilla coelebs), Cinciarelle (Parus caeruleus), Cinciallegre (Parus major), Occhiocotti (Sylvia melanocephala), Usignoli (Luscinia megarhynchos) cantano all'unisono fornendo all'uditore un concerto armonioso e rilassante.
Tra le specie nidificanti nella Riserva, spiccano la Folaga (Fulica atra), il Tuffetto (Podiceps ruficollis) e il Germano reale (Anas platyrhyncos), che utilizzano la tranquillità del canneto per allevare i propri piccoli. Il cordone dunale offre un ambiente idoneo a Fratini (Charadrius alexandrinus) e Fraticelli (Sterna albifrons).
Non mancano i Mammiferi che soprattutto di notte è facile incontrare: sempre meno comune altrove, il Tasso (Meles meles) nella Riserva trova un territorio tranquillo per costruire le sue complesse tane. Faine (Martes foina), Donnole (Mustela nivalis) e Volpi (Vulpes vulpes) completano il quadro dei predatori.
La Biodiversità della Riserva costituisce un patrimonio importante da tutelare. Permettere alle generazioni future di conoscere gli ambienti e gli animali qui presenti è un obbligo morale.