Фауна позвоночных юрского периода характеризуется абсолютным развитием рептилий, среди которых были наземные, водные и летающие формы, растительноядные и хищные представители. Постепенно преимущество перед остальными стали получать формы, обладающие более высоким ростом. Рост необходим был животным для быстрого перемещения, спасения от хищников и служил преимуществом для добычи пищи среди густой и высокой растительности. Длина некоторых динозавров в юрском периоде достигала 20 — 25 м, а вес — 30—50 т. Среди них известны как четырехногие, так и двуногие представители. Многие гиганты вели полуводный образ жизни, так как для активного перемещения такой огромной массы была необходима водная среда. (Кроме того, водоемы часто служили местом спасения от нападения хищников.) Динозавры, которые вели полуводный образ жизни, обладали далеко отодвинутыми назад глазами и длинными носовыми ходами. Это давало возможность быстро и надолго погружаться на глубину.
Некоторые динозавры имели перепончатые конечности, что создавало дополнительную устойчивость при передвижении по илистому топкому грунту. Наиболее характерными представителями растительноядных динозавров были игуанодонты. Они достигали в длину 10 м, имели трехпалые конечности с перепонками и своеобразный клюв, а также сильно развитую челюстную мускулатуру и могли наносить опасные укусы и рваные раны.
Динозавры вели стадный образ жизни и размножались с помощью яиц, т. е. так же, как крокодилы или черепахи. Динозавры закапывали яйца в песок, который в дневное время сильно нагревался.
В водных просторах главенствующая роль принадлежала ихтиозаврам и плезиозаврам. Первые напоминали собой дельфинов. Они имели сигарообразное тело длиной 5—6 м. Конечности редуцированы и превращены в плавники, имевшие форму ласт. Их современники — плезиозавры обладали мощными ластами, а некоторые даже имели конечности. Характерная особенность этих животных — длинная «лебединая» шея, на которой располагалась небольшая голова с множеством острых конических зубов.
В воздухе безраздельно господствовали летающие ящеры. Все они имели большие размеры. У многих размеры крыльев в размахе достигали 5—8 м. Крылья были перепончатыми, тело покрыто густой шерстью, а челюсть густо усеяна острыми и длинными зубами. В это же время появились и первые птицы. Однако самые крупные экземпляры птиц не превышали размером голубя. Вместе с тем, обладая более совершенной нервной и кровеносной системами, чем у летающих ящеров, имея больший объем головного мозга, хорошую приспособляемость к различным физико-географическим условиям, птицы довольно скоро стали господствовать в воздухе.
В пресных водоемах и полноводных широких реках с медленным течением обитали разнообразные двустворчатые и брюхоногие моллюски. Большим разнообразием характеризовалась фауна беспозвоночных нормально-соленых морей и прибрежных частей океанов. Широко представлены головоногие и двустворчатые моллюски. Среди последних -различаются ползающие и прикрепленные ко дну, присасывающиеся и зарывающиеся, кораллы, морские ежи, морские лилии, фораминиферы, мшанки, губки и другие представители органического мира.