Зоогеографически регион австралийских пустынь располагается в Эремейской подобласти Материковой области Австралийского фаунистического царства. Длительная изоляция Австралии от других континентов обусловила исключительное своеобразие фауны этого материка, и в частности его пустынного района.
Видовой эндемизм составляет около 90%, причем и остальные виды в большинстве случаев субэндемичны, то есть выходят в своем распространении за пределы пустынь, но не за пределы материка в целом. Много эндемичных групп родового ранга, и имеется ряд эндемичных или субэндемичных семейств, например сумчатые кроты (Notoryctidae), австралийские каменки (Ephthianuridae), ящерицы-чешуеноги (Pygopodidae). В то же время фауна австралийских пустынь характеризуется отсутствием ряда групп животных, широко распространенных в пустынях Старого Света. Так, здесь нет представителей отрядов хищных, копытных, насекомоядных, зайцеобразных; отряд грызунов представлен лишь видами подсемейства мышиных (Murinae); из птиц отсутствуют отряд рябков, семейства фазановых, щурковых, вьюрковых и ряд других. Фауна рептилий также обеднена: сюда не проникли виды семейств ящериц лацертид, ужеобразных, гадюковых и ямкоголовых змей.
В связи с отсутствием упомянутых и ряда других групп животных местные, эндемичные семейства и роды в результате широкой адаптивной радиации освоили свободные экологические ниши и выработали в процессе эволюции целый ряд конвергентных форм. Среди аспидовых змей возникли виды, морфологически и экологически сходные с гадюковыми, ящерицы семейства сцинковых успешно заместили отсутствующих здесь лацертид, но особенно много конвергентных форм наблюдается у сумчатых млекопитающих. Они экологически замещают насекомоядных (сумчатые землеройки), тушканчиков (сумчатые тушканчики), крупных грызунов (вомбаты, или сумчатые сурки), мелких хищников (сумчатые куницы) и даже в значительной мере копытных (валлаби и кенгуру). Любопытно, что конвергентная адаптация к жизненной форме тушканчика прослеживается не только у сумчатых, но и параллельно у грызунов подсемейства мышиных (тушканчиковые мыши рода Notomus).