מערות מהוות מחסה זמני או קבוע עבור מניפה רחבה של אורגניזמים. מגוון החיים במערה הוא קטן והמערכת האקולוגית שבתוכה היא הרבה יותר עדינה מאשר המערכות האקולוגיות הקיימות מעל פני הקרקע. הימנעו מלהפריע לבעלי-החיים המתגוררים במערה והתייחסו אליהם בכבוד.
טרוגלוביטים
אורגניזמים אשר חיים במערה ומעבירים את משך חייהם מתחת לפני הקרקע נקראים "טרוגלוביטים". חלק מהטרוגלוביטים הם בעלי עור חסר צבע והם עיוורים לחלוטין. טרוגלוביטים כוללים דגים, סלמנדרות, סרטני-נהרות, חרקים ועכבישים. הם הסתגלו לחיות בחשיכה מוחלטת והם מהווים עבור ביולוגים הצצה לתהליכים ביולוגיים כמו האבולוציה. טרוגלוביטים אינם מסוגלים לחיות מחוץ למערה והישרדותם עלולה להיות מאוימת אם סביבת המערה תיפגע או תשתנה. זיהום מימי, תנועת מבקרים, זבל, הצפות מים ושינויים בזרימת האויר או הטמפרטורה, כל אלה תורמים להפרעה של שרשרת המזון והמערכת האקולוגית השבריריים של המערה. ברגע שמערכות אקולוגיות אלה נהרסות, קיים סיכוי קלוש שהן יתחדשו וטרוגלוביטים ייחודיים ייעלמו לתמיד. דוגמא מצוינת לכך היא מערת אילון, אשר נמצאת במרכזה של מחצבת נשר. פעולות המחצבה פגעו בסביבת המערה וגרמו לירידת מפלס המים בבריכה התת-קרקעית שנמצאת בתוכה אשר מהווה סביבת-חיים לטרוגלוביטים נדירים שאינם קיימים בשום מקום אחר בעולם. בשל כך, מספר מינים במערת איילון כבר נכחדו ונשקפת סכנת הכחדה למינים שעודם חיים במערה!
טרוגלוקסנים
בעלי חיים שהופכים את המערה לביתם אך יוצאים ממנה כדי לאכול נקראים "טרוגלוקסנים" והם כוללים דובים, עכברים, נחשים, דביבונים, סנוניות, עשי-לילה ושועלים. בארץ ישראל ניתן למצוא במערות גם דורבנים, צבועים, ינשופים ועוד. עטלפים עטלפים הם טרוגלוקסנים והם מהווים תפקיד חשוב הן במערכת האקולוגית שבתוך המערה והן במערכת האקולוגית שמעל פני הקרקע. רוב מיני העטלפים אוכלים חרקים ורוב העטלפים מסוגלים לאכול בלילה אחד כמות של חרקים אשר שוות ערך לחצי ממשקל גופם. אתם אוהבים בננות, אגוזי קשיו, מנגו ותאנים? עטלפים הם גם יצורים שמעבירים אבקנים בין צמחים אשר פורחים בלילה, כולל פירות מסחריים אלו וגם אקליפטוסים ועצים אחרים. עטלפים אוכלי פירות, עטלפים אוכלי אבקנים ועטלפי אוכלי נקטר הם חשובים ביותר להישרדותם של יערות הגשם באמצעות העברת האבקנים ופיזור הזרעים שנעשה על-ידי העטלפים. בשלב כלשהו במהלך חייהם, 2/3 מתוך 46 מיני העטלפים בארה"ב עושים שימוש במערות או במבנים דמויי-מערות, כמו מכרות או בתים נטושים. בתוך המערה, עטלפים מולידים ומגדלים את צאצאיהם בקיץ וישנים את שנת החורף. התערבות האדם אילצה את העטלפים לעבור אל מקומות פחות מתאימים ובכך צמצמה את אוכלוסיית העטלפים. מערנים אשר מודעים למתרחש בעולם המערות נמנעים מלהיכנס אל מערות בהן יש אוכלוסיות עטלפים במהלך החורף כדי להגן על עטלפים אשר לנים את שנת החורף, ובקיץ כדי להגן על אמהות העטלפים וצאצאיהן. חלק ממערות אלה מסומנות באמצעות שלט בכניסה אליהן. אקסטרמופילים ביולוגים גילו אקסטרמופילים אשר חיים במערות אשר שרשרת המזון שלהם מבוססת על בקטריות כימוסינטטיות, או "אוכלות מינרלים". אורגניזמים אלה מציעים רמזים אודות צורות החיים הראשונות על פני כדור הארץ.