Ľudia v noci väčšinou spia, ale veľa živočíchov je aktívnych práve v noci (takmer všetky malé hlodavce a šelmy, 80% vačkovcov, 20% primátov, sovy a mnoho iných vtákov a ďalších živočíchov je nočných). Odvtedy ako sa svet stal „žiarivejším“ a jasnejším, život mnohých zvieracích druhov sa dramaticky zmenil. Nedostatok tmy v noci narušuje život mnohých organizmov v prírode. Sú jednoducho prispôsobené na život potme. Svetelné zdroje inštalované človekom každoročne zavinia smrť miliónov z nich. Nevhodné nočné osvetľovanie rozvracia nočné ekosystémy a mätie sťahovavé vtáky. Z diaľky nápadné svietidlá so zastaranými ortuťovými výbojkami a netesné difúzory svietidiel sú smrteľnými pascami pre hmyz vrátane ohrozených druhov.
Svetelné znečistenie negatívne pôsobí nielen na faunu, ale aj flóru. Rastliny sú závislé na fotoperióde (dĺžke trvania svetla počas dňa). Fotoperióda ovplyvňuje rôzne životné pochody rastlín, riadi vegetatívny rast aj reprodukčné činnosť, ovplyvňuje tvar listov, povrchové ochlpenie, pigmentové formácie, vývoj koreňov aj otváranie a zatváranie kvetov či listov. Dĺžka svetelné fázy má vplyv na klíčenie, kvitnutie, pučanie aj opad listov. Nočné osvetlenie mení prirodzenú fotoperiódu a narušuje tak vývoj rastliny. To môže mať za následok napríklad neskorý opad listov alebo skorý rast rastlín na jar (púčiky môžu zamrznúť).
Hmyz
Najpočetnejšou skupinou, ktorá dopláca na svetelné znečistenie, je hmyz. Netesné kryty svietidiel a tanca smrti okolo nich spravidla končia ich smrťou. Tento jav však nemá nič spoločné s ich životným rytmom. Svetelné pasce podľa zoológov výrazne prispievajú k úbytku druhovej rozmanitosti. Bolo zistené, že za svetlom prilietajú v nádeji, že tam nájdu potravu, partnera či vhodné miesto pre kladenie vajíčok. Príkladom môžu byť aj svätojánskej mušky, ktoré už takmer vyhynuli, pretože v osvetlených oblastiach nevedia rozoznávať svojich partnerov, a vídame ich tak už len zriedkavo. Prispôsobené na tmu sú aj nočné mory.
Vtáky
O hynutie hmyzu sa bohužiaľ zaujíma len niekoľko zapálených etnológov. Hromadný úhyn vtákov má v širokej verejnosti oveľa väčší ohlas. Nesprávne smerované svetelné zdroje nielenže mätú sťahovavé vtáky, z ktorých stále viac a viac svoje sťahovanie nedokončí, ale navyše oslnené často nestihnú zareagovať a vo vysokej rýchlosti narážajú do budov, telekomunikačných veží a iných osvetlených objektov. Nad severnou Amerikou migruje okolo 450 sťahovavých druhov práve v noci. Ročne po zrážke s osvetlenými budovami hynie približne 98 miliónov vtákov, len v samotnom New Yorku je to približne 90-tisíc. Niektoré mestá v poslednej dobe počas migračného obdobia zhasínajú osvetlenie mrakodrapov a budov, napr. v Chicagu sa tým úmrtnosť vtákov znížila o 83% .
Svetelné znečistenie môže spôsobiť aj zmeny životných rytmov. Vtáky pokračujú v kŕmení či spievanie aj v noci, dokonca boli zaznamenané aj prípady zimného hniezdenia, kedy mláďatá buď umrznú, alebo nemajú dostatok potravy pre prežitie.
Ohrozené sú aj niektoré morské druhy vtákov, ktoré sa živia bioluminiscenčním planktónom. Majáky, osvetlené vrtné plošiny či silné lampy, ktoré používajú napr. rybári, sú pre nich smrteľnými pascami, ktoré ich lákajú už z veľkých diaľok.
Netopiere
Netopiere sú typické nočné živočíchy, ktoré sú taktiež vážne ohrození svetelným znečistením. Niektoré druhy netopierov zaznamenali v priebehu storočí prepad až o 50%. Ich úkryty sú mnohokrát staršie (historické) budovy, ktoré sa v poslednej dobe stále častejšie osvetľujú. Vedci skúmali výletovú aktivitu netopierov (čas začiatku nočného výletu z úkrytu a charakteristiku ich správanie). Za normálnych podmienok netopiere vylietavajú počas prvých 30 minút po zotmení. Oneskorená doba výletu, ak tieto druhy žijú v osvetlených budovách, pre nich znamená, že minú maximálnu koncentráciu hmyzu vyskytujúceho sa okolo súmraku.
Korytnačky
Svetelné znečistenie vážne ovplyvňuje aj liahnutia kariet obrovských na niektorých úsekoch kalifornských pláží. Za normálnych podmienok by sa malé vyliahnuté korytnačky mali vydať smerom k moru, ale v poslednej dobe sa 95% všetkých vyliahnutých mláďat vydáva smerom od mora, k mestám. Vedci dokázali, že chybu v orientácii spôsobilo svetlo miest. Zmena svetelných pomerov pre nich znamená smrť. Čiastočným riešením je v poslednom období vypínanie osvetlenia pláží v čase liahnutia.