La fauna dell'Isola Polvese non è stata, ad oggi, oggetto di studi esaustivi.

Il quadro delle conoscenze è in effetti molto disorganico, caratterizzato da un buon grado di approfondimento per alcuni gruppi (per esempio: uccelli, api) e al contrario da ampie lacune per altri.

Facendo riferimento ai soli vertebrati, pesci esclusi, sull'Isola Polvese risultano oggi presenti 4 specie di anfibi, altrettante di rettili, 8 di mammiferi (sicuramente sottostimati per mancanza di indagini riguardanti micro-mammiferi e chirotteri) e ben 93 di uccelli (41 delle quali nidificanti accertate o presunte).

Anfibi, rettili e mammiferi sono per lo più rappresentati da specie ampiamente diffuse in tutta l'Italia peninsulare; alcune di esse (raganella, lucertola muraiola, lucertola campestre, biacco, istrice), benché relativamente comuni, sono definite a livello europeo “di interesse comunitario” e in quanto tali sottoposte a particolare tutela dalla Direttiva “Habitat” (92/43/CEE).

Per quanto riguarda gli anfibi, fino alla fine degli anni 1980 era presente anche il tritone punteggiato (Triturus vulgaris) e fra i rettili il ramarro (Lacerta bilineata), successivamente non più rinvenuti.

Al contrario, fra i mammiferi ne figurano alcuni di recente comparsa: volpe, faina e scoiattolo sono infatti arrivati sull'Isola negli anni 1980-1990, mentre l'insediamento dell'istrice è ancor più recente, con la prima segnalazione risalente al 2006 (Salerno & Longo, 2006). Recentemente è stato introdotto dall'uomo il capriolo che ad oggi si contano una decina di esemplari .

Il modo con cui questi animali abbiano potuto raggiungere l'Isola è un mistero affascinante, in buona parte ancora da risolvere: se per lo scoiattolo si ha la quasi certezza che sia stato introdotto dall'uomo, per le restanti specie si ipotizza anche che possano essere giunte in concomitanza di inverni particolarmente rigidi, percorrendo la superficie ghiacciata del lago in un ecosistema semplificato qual’è quello di una piccola Isola, ogni specie che si aggiunge può determinare un sensibile sconvolgimento dell'assetto faunistico precedente. La colonizzazione dell'Isola da parte di due predatori (volpe e faina) ha infatti avuto delle forti conseguenze sul popolamento animale, determinando verosimilmente la scomparsa della pernice rossa (Alectoris rufa) e la forte rarefazione di fagiano e lepre che fino ad allora erano abbondantissimi.

Gli avvenimenti sopra riportati testimoniano quanto possa essere dinamica la composizione della fauna insulare, continuamente “rimodellata” da processi di colonizzazione e di estinzione locale, talvolta causati dall'insediamento di nuove specie.

La classe di vertebrati meglio rappresentata sulla Polvese è quella degli uccelli: questo dipende sia dal fatto che ad essa appartengono un numero alto di specie , sia dalla circostanza che gli uccelli, in quanto volatori, hanno una capacità di dispersione generalmente elevata. Tra le specie segnalate, 16 (di cui 3 nidificanti accertate o presunte: Tarabusino, Martin pescatore e Averla piccola) sono inserite nell'allegato 1 della Direttiva 79/409/CEE (meglio nota come Direttiva “Uccelli”), che elenca le specie per le quali la Comunità Europea richiede l'attivazione da parte degli Stati membri di particolari misure di conservazione. In accordo con le caratteristiche ambientali, sull'Isola si rinvengono sia specie di uccelli tipiche delle zone umide, sia specie legate al coltivato, sia specie forestali.

Tra le specie di zona umida più significative si possono citare la Cannaiola, il Tarabusino, lo Svasso maggiore, la Folaga, il Martin pescatore.

La Cannaiola è un piccolo uccello canoro che si nutre di insetti; trascorre l'inverno in Africa e torna ogni primavera a nidificare nei canneti europei, costruendo un nido a coppa appeso agli steli delle cannucce; è l'uccello più abbondante nei canneti del Trasimeno.

Di abitudini migratorie è anche il Tarabusino, il più piccolo degli aironi europei; nidifica nei canneti preferendo quelli più folti ed inaccessibili, è una specie che negli ultimi decenni è andata incontro a una forte riduzione, dipesa in parte da periodi prolungati di siccità che hanno compromesso i quartieri di svernamento africani.

Lo Svasso maggiore, presente tutto l'anno, è un abile pescatore, che cattura le sue prede inseguendole in apnea. Le sue parate nuziali sono assolutamente spettacolari, sia per la complessità del rituale, sia per l'incredibile sincronia dei due partner; altra caratteristica notevole è l'abitudine dei genitori di trasportare i pulcini sul dorso mentre si spostano a nuoto da un punto all'altro del lago.

La Folaga, grande all'incirca come un'anatra e dal piumaggio completamente nero, si nutre soprattutto di erbe acquatiche. Presente tutto l'anno, è tuttavia molto più abbondante in inverno, quando decine di migliaia di individui raggiungono il Trasimeno per trascorrervi la brutta stagione. Il Martin pescatore, dalla livrea verde-azzurro lucente, è forse l'uccello più bello che si possa osservare sull'Isola, spesso capita di vederlo sfrecciare a pelo d'acqua, emettendo un caratteristico sibilo, oppure lo si osserva in agguato appollaiato su di un paletto o su di un ramo sporgente sull'acqua: d'improvviso si alza in un breve volo, si tuffa e riemerge con un piccolo pesce nel becco, tornando infine al suo posatoio. In primavera scava un nido a galleria nelle pareti terrose delle rive dove alleva la prole.

Anche negli oliveti dell'Isola è possibile fare qualche interessante incontro.

Ad esempio con l'Upupa, uno strano uccello dal volo sfarfallante provvisto di una curiosa cresta erettile sul capo e di un lungo becco ricurvo con il quale cattura grossi insetti e larve direttamente sul suolo o sondando il terreno; di ritorno dai quartieri invernali in Africa, è fra i primi uccelli ad annunciare, con l'inconfondibile canto, il ritorno della primavera.

L'Averla piccola è un'altra specie migratrice in cui ci si può imbattere, grande all'incirca come un passero, è provvista di un becco leggermente adunco e massiccio che le conferisce un aspetto da “rapace in miniatura”; è un'attiva cacciatrice che si nutre soprattutto di grossi insetti ma anche di piccoli vertebrati, spesso infilza le sue prede in cespugli spinosi per poi consumarle più tardi.

L'Occhiocotto è un piccolo passeriforme che caratterizza gli oliveti dell'Isola; il maschio è inconfondibile per la presenza di un cappuccio nero in testa che scende fin sotto l'occhio mettendone in risalto il suo colore rosso; è presente tutto l'anno, si ciba di insetti e frutta.

Per quanto riguarda l'avifauna forestale, degna di menzione è la presenza dello Sparviere, un piccolo rapace non molto comune nel comprensorio del Trasimeno e che all'Isola Polvese probabilmente nidifica; in primavera è possibile osservare le parate nuziali degli adulti, caratterizzate da vertiginose picchiate con successive brusche risalite ad ali spalancate; caratteristici sono inoltre i voli a significato territoriale con penne bianche del sottocoda messe in evidenza.

Il nido dello Sparviero si trova di solito fra la boscaglia, talvolta su alberi ad alto fusto, sempre ben nascosto: è formato di ramoscelli secchi, che diventano sempre più fini man mano che si procede verso l'interno e tappezzato con le piume della femmina, ogni coppia costruisce più nidi che può riutilizzare.

Si nutre essenzialmente di uccelli di taglia media e piccola che cattura dopo acrobatici voli di inseguimento; molto elusivo, non si lascia osservare facilmente e la sua presenza è di solito rivelata dai cumuli di penne e piume (“spiumate”) che si depositano sotto i posatoi su cui consuma le prede.

Molti piccoli uccelli silvani fanno risuonare in primavera il bosco dei loro canti: la Capinera, il Pettirosso, lo Scricciolo, il Fiorrancino ed il Fringuello sono presenti tutto l'anno, mentre l'Usignolo (non molto abbondante sull'Isola) trascorre l'inverno in Africa.

Ultimamente si riscontra la presenza del Cigno, del Cormorano e di varie specie di Aironi.

Per quanto riguarda la fauna ittica, il bacino lacustre presenta diverse specie di pesci: tra le specie autoctone abbiamo la tinca, il cavedano, la scardola, il luccio e l’anguilla; tra le specie introdotte, cioè le specie alloctone troviamo il latterino, il ghiozzetto, il persico trota, il persico reale, il persico sole, il carassio, il pesce gatto, l’alborella, il cefalo, la gambusia, la carpa erbivora o amur e la carpa comune.

L’immissione di nuove specie di pesce risale agli ultimi settant’anni cioè da quando si è dato inizio a pratiche di ripopolamento per aumentare la pescosità delle acque; nella maggior parte dei casi l’introduzione ha causato forti squilibri nel delicato equilibrio del lago, che hanno portato all’estinzione della laschetta un ciprinide autoctono del Lago un tempo abbondantissimo.