A Reserva candidata ostenta uma das faunas mais diversas de moluscos terrestres em ilhas oceânicas, incluindo espécies relíquia da fauna europeia do período Terciário e uma elevada especificidade como atesta a taxa de 82% de endemismos, distribuídos por um vasto número de habitats, onde se incluem os ilhéus adjacentes, todos eles com espécies endémicas.
Esta fauna incorpora elementos representativos dos três escalões evolutivos dos gastrópodes terrestres, incluindo lesmas (três espécies, todas não indígenas), semi-lesmas (quatro espécies endémicas) e os vulgarmente designados caracóis (116 espécies, 97 endémicas). A baixa capacidade de dispersão das espécies endémicas, aliada à limitada área de distribuição, torna-a desprotegida face às alterações ambientais e à perturbação e perda de habitat e, consequentemente, suscetíveis à extinção. Em resultado disso, 29 espécies encontram-se listadas como ameaçadas de acordo com a lista vermelha das espécies ameaçadas da UICN. Oito espécies figuram nos Anexos II e IV da Diretiva Habitats como prioritárias para a conservação, representando 28% de todos os gastrópodes listados neste documento estruturante.
Esta malacofauna insular apresenta uma diferenciação geográfica assinalável, consequência dos distintos eventos geológicos e climáticos passados, que foram responsáveis pelas variações topográficas ocorridas ao longo do tempo e que resultaram na alteração e substituição de habitats, culminando no isolamento das faunas.
As zonas de maior altitude, compostas por sete picos dispostos a leste e oeste da ilha, são ricas em endemismos enquanto as zonas costeiras são essencialmente constituídas por espécies não-indígenas. Os montes localizados a oeste são refúgio de elementos característicos de florestas húmidas como a endémica Leiostyla ferraria, exclusiva do Pico de Ana Ferreira, o que indicia a presença de habitats de florestas húmidas até aos tempos mais recentes, tal como sugerido pela presença de outras congéneres de floresta, como Craspedopoma mucronatum, Paralaoma servilis e Plagyrona placida, nos vários depósitos fósseis existentes na ilha. A leste dominam os gastrópodes de áreas abertas como os higromiideos dos géneros Discula (D. cheiranthicola), Callina (C. rotula e C. bulwerii), Hystricella (H. bicarinata e H. echinulata), e as exclusivas Lampadia webbiana, Lemniscia michaudi, Leptaxis wollastoni e Wollastonaria oxytropis.
Outras espécies há que se distribuem por toda a ilha, aparentando não possuir restrições ecológicas, como o clausilideo endémico Boettgeria lowei e os higromiideos Caseolus commixtus, Heterostoma pauperculum e Leptaxis nivosa. A das zonas costeiras, com solo arenoso e coberto por vegetação esparsa de cariz introduzido, é dominada por espécies não-indígenas, sendo Theba pisana, Cochlicella acuta e Rumina decollata as mais abundantes. Tendo sofrido ciclos de instabilidade de origem natural e antrópica, estas áreas devem ter oferecido sempre um habitat bastante pobre para as endémicas.
Outrora ligados à ilha principal, os ilhéus apresentam faunas mais reduzidas e incluem elementos faunísticos comuns ao Porto Santo, como também espécies exclusivas, fruto do isolamento e da especiação local, com destaque para Idiomela subplicata, única representante do seu género e um dos maiores gastrópodes da fauna endémica e Wollastonaria turricula, que possui uma invulgar concha turbinada.