Mais de um terço de todas as espécies no mundo vivem na Floresta Amazônica,15 uma gigante floresta tropical e bacia hidrográfica com uma área que se estende mais de 5 400 000 km². É a mais rica floresta tropical do mundo em termos de biodiversidade. Há mais de 2.100 espécies de peixes atualmente reconhecidos na Bacia Amazônica, com mais sendo descobertas a cada ano.16
Junto com o Orinoco, o Amazonas é um dos principais habitats do boto, também conhecido como golfinho do rio Amazonas (Inia geoffrensis). É a maior espécie de golfinho de rio e pode crescer para comprimentos de até 2,6 metros. A cor de sua pele muda com a idade e pode variar de cinza quando se é jovem, a rosa e branco à medida que amadurece. Os golfinhos usam o sonar para navegar e caçar em profundidades complicadas do rio.17 O boto é o tema de uma lenda muito famosa no Brasil cerca de um golfinho que se transforma em um homem e seduz donzelas na beira do rio. O tucuxi (Sotalia fluviatilis), também uma espécie de golfinho, é encontrado tanto nos rios da Bacia Amazônica e nas águas costeiras da América do Sul.
O peixe-boi-da-amazônia (Trichechus inunguis), também conhecido como "peixe-boi" é encontrado no norte da Bacia Hidrográfica Amazônica e seus afluentes. É um mamífero e um herbívoro. Sua população é limitada a habitats de água doce e ao contrário de outros peixes-boi, eles não se aventurar em água salgada. Ela é classificada como vulnerável pela IUCN.
O Amazonas e seus afluentes são o habitat principal da ariranha (Pteronura brasiliensis).18 A ariranha é um membro da família dasdoninhas e é a maior de seu tipo. Por causa da destruição do habitat e da caça a sua população tem diminuído dramaticamente.
Também presentes em grande número está a piranha, um peixe carnívoro que pode atacar animais e até seres humanos,19 e oacará-disco (Symphysodon discus), uma espécie ornamental.20 Há aproximadamente 30-60 espécies de piranha. No entanto, apenas algumas de suas espécies são conhecidas por atacar seres humanos, principalmente a Pygocentrus nattereri, a Piranha-vermelha.
O tubarão-touro (Carcharhinus leucas) tem sido relatada em 4.000 km até o rio Amazonas em Iquitos, no Peru. O pirarucu(Arapaima gigas) é um peixe de água doce da América do Sul tropical. É um dos maiores peixes de água doce do mundo, supostamente com um comprimento máximo de mais de 4,5 metros e peso de até 200 kg.21 Outro peixe de água doce da Amazônia é o aruanã, como o aruanã-prateado (Osteoglossum bicirrhosum), que também é um predador e muito semelhante ao pirarucu, mas só alcança um comprimento máximo de 120 centímetros. O candiru é um número de gêneros de peixe-gato parasitas de água doce da famíliaTrichomycteridae, todos são nativos do rio Amazonas.22 A enguia elétrica (Electrophorus electricus) também é encontrada no rio.
A cobra sucuri é encontrada em águas rasas na bacia Amazônica. Uma das maiores espécies do mundo da serpente, a sucuri passa a maior parte de seu tempo na água, apenas com suas narinas acima da superfície. Além dos milhares de espécies de peixes, o rio abriga caranguejos, algas e tartarugas.
