Πανίδα

Εκτός από τα συνήθη είδη πανίδας, οικόσιτης ή μη που απαντώνται και ευρύτερα στον υπόλοιπο Ελλαδικό χώρο, στην Κίμωλο και στην Πολύαιγο συναντά κανείς και διάφορα ενδημικά είδη, όπως και περιστασιακά κάνουν αισθητή την παρουσία τους μια σειρά από αποδημητικά πτηνά, καθώς ο υδροβιότοπος κυρίως της περιοχής της Αλυκής,στο νότιο τμήμα του νησιού, αλλά και δευτερευόντως και άλλοι μικρότεροι υγροβιότοποι των δύο νησιών,χρησιμοποιούνται ως ενδιάμεσοι σταθμοί στο μακρινό ταξίδι της αποδημίας.

Ερπετά

Η Κίμωλος και η Πολύαιγος είναι δύο νησιά ιδιαίτερα σημαντικά για την ερπετοπανίδα της Ελλάδας αφού απαντώνται 2 ενδημικά είδη, η σαύρα Podarcismilensis και η οχιά Macroviperaschweizeri. Τα δύο αυτά ερπετά ανήκουν στα ελάχιστα ενδημικά είδη σπόνδυλο ζώων της Ελλάδας.

Γουστέρα (Podarcis milensis)

Η Γουστέρα (Podarcismilensis) είναι μια ημερόβια,ευκίνητη σαύρα, εδαφόβια αν και συχνά σκαρφαλώνει σε μαντρότοιχους και βράχους. Η αρσενική σαύρα έχει έντονους χρωματισμούς και εμφανίζει θαλασσί στίγματα κατά την αναπαραγωγική περίοδο, ενώ η θηλυκή έχει καφέ χρώμα. Το μέγεθός της φτάνει έως 7,5 cmτο μέγιστο με ουρά σχεδόν διπλάσια από το μήκος του σώματος. Aπαντάται αποκλειστικά στην Κίμωλο, τη Μήλο, την Πολύαιγο και την Αντίμηλο.

Οχιά (Macroviperaschweizeri)

Η παρουσία της Macroviperaschweizeri περιορίζεται στα νησιά Μήλο, Κίμωλο, Πολύαιγο και Σίφνο. Ζει κυρίως στις όχθες ρεμάτων με βλάστηση διάσπαρτων θάμνων και μικρών δέντρων. Σπανιότερα και σε κατοικημένες περιοχές όπου χρησιμοποιούν τους πετρότοιχους ως κρυψώνες. Ανοιχτόχρωμη, μεσαίου μεγέθους, συνήθως γκριζοκίτρινη ή γκριζοκαφετιά με σχέδια χρώματος καφέ ανοιχτού στην ράχη. Το κεφάλι της δεν έχει τη χαρακτηριστική προεξοχή που έχουν άλλα είδη οχιάς. Σε τελικό μήκος φτάνει τους 85 πόντους περίπου.
Την περίοδο της άνοιξης είναι ημερόβιο και συναντάται κοντά στις ρεματιές, όπου σε θέση ενέδρας περιμένει την τροφή του, που αποτελείται από μεταναστευτικά πουλιά. Ζευγαρώνει τον Μάιο και στις αρχές του καλοκαιριού γεννάει από 4 έως 13 αβγά. Από την αρχή του καλοκαιριού ως το φθινόπωρο είναι νυχτόβια. Την ημέρα κρύβονται κάτω από θάμνους που τους προσφέρουν προστασία από τους θηρευτές και από τις υψηλές θερμοκρασίες. Το φθινόπωρο που δεν υπάρχει πια νερό στις ρεματιές οι χώροι θεωρούνται ακατάλληλοι και έτσι οι οχιές ανεβαίνουν στα κλαδάκια των θάμνων και των μικρών δέντρων όπου και τρέφονται με τα πουλιά που έρχονται. Δεν πρόκειται για επιθετικό φίδι και αν αντιληφθεί περιπατητή θα φύγει πριν αυτός την αντιληφθεί. Το δηλητήριο της είναι όμως επικίνδυνο και γι αυτό θα πρέπει να προσέχει κανείς μην την πατήσει κατά λάθος.

Εντυπωσιακή είναι και η μεγάλη γουστέρα ή τρανόσαυρα (Lacerta trilineata hans schweizeri)(ξεσκόρδουλας στα κιμωλιάτικα),μια μεγάλη πράσινη σαύρα, που απαντάται σε υγρές θαμνώδεις περιοχές.

Μέσα στις λιμνούλες και τις γούρνες μπορεί να εμφανιστεί το νερόφιδο (Natrix natrix schweizeri). Το φίδι αυτό, καθώς και τα άλλα δύο είδη φιδιών που ζουν στην περιοχή (το γατόφιδο Tellescopus fallax και το ερημόφιδο Eryx jaculus), δεν είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο.

Πουλιά

Γεράκια (γαδινέλια), θαλασσοκόρακες, πέρδικες, γλάροι, αγριοπερίστερα, στρουθιόμορφα και ένα ακόμη πλήθος από ενδημικά αποτελούν τους μόνιμους φτερωτούς κατοίκους.

Μαυροπετρίτες (Falcoeleonorae)

Στους παραθαλάσσιους γκρεμούς της Πολυαίγου, συνήθως τους προσανατολισμένους προς τους ΒΔ ανέμους, μέσα σε μια μεγάλη κοιλότητα ή σχισμή του βράχου φτιάχνουν τις φωλιές τους οι Μαυροπετρίτες (Falcoeleonorae).

Ο μαυροπετρίτης είναι ένα εξαιρετικά κομψό αρπακτικό,με μακριές και λεπτές πτέρυγες, μακριά ουρά και αεροδυναμικό κορμό, δομές που εξυπηρετούν το σημαντικότερο στοιχείο της φυσιολογίας του, την ταχύτητα.Κάτω από τον οφθαλμό υπάρχει η χαρακτηριστική, σκούρα τριγωνική κηλίδα παρειάς των γερακιών.

Ο μαυροπετρίτης κυνηγάει περιπολώντας από μεγάλα ύψη, που μπορεί να φτάσουν και τα 1.000 μ. από την επιφάνεια της γης, και εφορμά χρησιμοποιώντας την εξαιρετική ευελιξία και την πολύ μεγάλη του ταχύτητα. Η σύλληψη πραγματοποιείται αφού συγκρουστεί με το θήραμα στον αέρα, προκαλώντας του απώλεια προσανατολισμού και στήριξης, οπότε το συλλαμβάνει με τα ισχυρά του νύχια, ενώ δεν είναι σε θέση να αναζητήσει ούτε να συλλάβει μικρά πουλιά που περιφέρονται στην βλάστηση. Οι ταχύτητες που αναπτύσσει κατά την κάθετη εφόρμηση είναι πολύ υψηλές, πάνω από 200-250 χλμ./ώρα.

Το γεράκι αυτό ξεχειμωνιάζει στη Μαδαγασκάρη, την άνοιξη όμως έρχεται στη Μεσόγειο για να γεννήσει τα μικρά του, που ξεμυτίζουν απ΄ τις φωλιές τους στις αρχές Αυγούστου.

Θαλασσοκόρακας (Phalacrocoraxaristotelis)

Στις βραχώδεις ακτές των δύο νησιών φωλιάζει επίσης και ο Θαλασσοκόρακας (Phalacrocorax aristotelis), γνωστός με την τοπική ονομασία «καλικατσού».

Ο Θαλασσοκόρακας είναι υδρόβιο πτηνό της οικογενείας των Φαλακροκορακιδών, ένας από τους κορμοράνους που απαντούν και στον ελλαδικό χώρο.Το είδος αυτό είναι εύκολο να δει κανείς στα βράχια, όπου κάθεται στον ήλιο ακίνητο με ανοικτά φτερά για να στεγνώσει ή στη θάλασσα όταν βουτάει κάθε τόσο το μακρύ λαιμό του για να ψαρέψει.

Πετάει ολόισια κοντά στην επιφάνεια του νερού με συνεχή φτεροκοπήματα. Όταν βρεθεί στο μέρος που θέλει να τραφεί κάθεται στο νερό και χρησιμοποιώντας τα πόδια του βουτά και κυνηγά ψάρια κάτω από το νερό με μεγάλη ταχύτητα.

Στις απόκρημνες κορυφές της Πολυαίγου φωλιάζει επίσης ένα σπάνιο είδος αετού, ο Σπιζαετός (Hieraaetus fasciatus). Αν και δεν συγκαταλέγεται στα παγκοσμίως απειλούμενα είδη, ο πληθυσμός του μειώνεται συνεχώς. Τα δύο νησιά φιλοξενούν επίσης τον Πετρίτη (Falco peregrinus) και την Αετογερακίνα (Buteo rufinus).