Живая природа Ольхона в значительной степени пострадала от мощного антропогенного воздействия. По вине человека в последние десятилетия с Ольхона исчезли большой баклан, дрофа, волк, марал, косуля, сокол-балабан. Еще в XVIII веке на острове полностью извели соболя. Редкостью стала нерпа, обожавшая погреться под солнышком на прибрежных камнях. Встретить это уникальное животное теперь можно только на восточном берегу Ольхона. В самые последние годы с Ольхона полностью исчез гнездившийся здесь солнечный орел (он же императорский орел, орел-могильник). Тот самый священный Белоголовый Орел, герой многих древних байкальских легенд, сын Хозяина Ольхона, прародитель ольхонских шаманов, которому до сих пор приносятся жертвоприношения.
В настоящее время на острове обитает 135 видов птиц (кулик, утка, тетерев, глухарь, даурская галка, рогатый жаворонок, белопоясный стриж, каменка, трясогузка и др.). Двадцать видов млекопитающих (рысь, лисица, заяц, белка, хорь, ласка и др.), в том числе эндемичный зверек — ольхонская полевка, встречающийся только в прибайкальских степях; три вида пресмыкающихся и один вид земноводных. Из крупных хищников изредка в зимнее время встречаются одиночные волки, которые проникают на остров по льду. Крайне редко тем же путем заходят и волчьи стаи. Медведей на Ольхоне нет.