Aquàtics
Són un grup força divers. Els aquàtics depenen de la qualitat de l’aigua, que actua com a factor limitant. Així, algunes espècies molt exigents, respecte a la qualitat de l’aigua, no hi són presents o apareixen escassament (p.e. els tricòpters), i altres espècies menys exigents són comunes. Una espècie fàcil d’observar és el Sabater (Gerris sp.), uninsecte que es mou per la capa superficial de l’aigua. Altre aquàtic present i comú és un petit cargol d’aigua dolça (Physa sp.).
Terrestres
Entre els terrestres, destaquen per la seva abundància els quironòmids, petits insectes voladors que en la fase adulta s’agrupen en concentracions amb forma de columnes. La gent, en general, acostuma a confondre els quironòmids amb els mosquits, i s’ha de puntualitzar que no piquen i que a més a més tenen una importància cabdal dins la cadena tròfica del riu, ja que bona part dels vertebrats del riu s’alimenten de quironòmids. Les papallones, els odonats, els escarabats, etc. conformen una llista molt extensa d’espècies fàcils d’observar en comparació amb altres grups d’invertebrats.
Vertebrats
Amfibis
Els amfibis, molt sensibles a la contaminació de l’aigua, tenen poca representació en nombre d’espècies. De granotes, en trobem el Tòtil (Alytes obstetricans), la Reineta (Hyla meridionalis), el Gripau corredor (Epidalea calamita) i la Granota verda (Pelophylax perezi).
Ofidis i sauris
Dels ofidis destaquen la Serp verda (Malpolon monspessulanus), la Serp blanca(Rhinechis scalaris), la Serp d’aigua (Natrix maura), i la Serp de collaret (Natrix natrix). Entre els sauris, es pot observar el Dragó comú (Tarentola mauritanica), el Llangardaix ocel·lat (Timon lepidus), molt escàs; la Sargantana bruna (Podarcis liolepis), el Sargantaner gros (Psammodromus algirus) i la Llisona (Anguis fragilis).
Quelonis
Al riu, principalment tenim 2 espècies aquàtiques, una autòctona i altra al·lòctona.
L’espècie autòctona, la Tortuga de rierol (Mauremys leprosa), manté una població important al Besòs. Té una àrea de distribució mundial natural no extensa, que comprén parts del nord d’Àfrica, la Península Ibèrica i el sud de França. Està considerada per la legislació europea com a espècie d’interès comunitari i va ser un dels arguments naturals per incloure part del Besòs a la Xarxa Natura 2000. Malauradament, una bona part de la població del Besòs es distribueix per fora del tram inclòs a la Xarxa Natura, en zones que no gaudeixen de cap protecció legal. També s’ha d’aclarir que la figura de Xarxa Natura no ha estat eficient de cara a protegir la població que s’hi troba dins. En aquest sentit, hi ha hagut un desviament del riu amb maquinària pesant amb posterioritat a la inclusió de part del riu Besòs dins la Xarxa Natura.
L’espècie al·lòctona, la tortuga de Florida (Trachemys scripta), ha proliferat degut al costum d’alliberar exemplars de captivitat als sistemes naturals, fet que significa un problema afegit per l’ecosistema fluvial.
Peixos
La Carpa (Cyprinus carpio), espècie al·lòctona, és abundant i té una ampla distribució al riu. La Bagra (Squalius cephalus), la Lissa llobarrera (Mugil cephalus) i l’Anguila (Anguilla anguilla) són espècies autòctones i presenten una menor abundància i distribució que la carpa.
Avifauna
Els ocells són la classe vertebrada amb més espècies presents al Besòs. Per l’avifauna, el riu és important al llarg de tot l’any. Moltes aus passen l’hivern al riu, fugint dels rigors hivernals dels seus llocs d’origen. A la primavera, el riu és important tant pels ocells que hi nien com per les espècies que l’utilitzen com a via de migració o com lloc per aturar-se a descansar i alimentar-se. A l’estiu, alguns ocells estan encara reproduint-se i d’altres comencen a arribar de llocs de reproducció situats més al nord. Durant la tardor, la migració torna a ser intensa al decurs de tot el riu.
Entre les espècies més rellevants que nien dins l’ecosistema fluvial es troben els cames llargues (Himantopus himantopus), espècie d’interès comunitari; el Corriol petit(Charadrius dubius) i d’altres aquàtiques més comunes: l’Ànec collverd (Anas platyrhynchos) i la Polla d’aigua (Gallinula chloropus).
Mamífers
L’activitat nocturna de la gran majoria de mamífers dificulta la seva observació, però a través de les petjades i els excrements podem descobrir qui es mou per les lleres fluvials. Senglars (Sus scrofa), guineus (Vulpes vulpes), toixons (Meles meles), fagines (Martes foina), i eriçons foscos (Erinaceus europaeus) són alguns dels protagonistes. El riu encara manté una connexió amb alguns sistemes naturals importants, com la serralada Litoral. Alguns mamífers de les muntanyes litorals acaben utilitzant el riu com abeurador, zona d’alimentació i probablement com a corredor biològic.
