Naturen på øyene i Færder har mange sjeldne fuglearter, som blant annet rørsanger, sivsanger og sothøne. Andre arter er nattergal, fuglekonge, gjerdesmett, spurveugle, flaggspett, grønnspett, svartspett og hønsehauk. Gravand, Norges største and, hekker i våtmarksområdet Kolabekkilen og kan observeres i stort antall. Der hekker også gråhegre. Andre sjøfugler er blant annet tjeld og ærfugl. Det er ellers en stor mengde måker og andre, vanlige arter. Av ville dyr finnes blant annet elg, rådyr, rev, grevling og ekorn. Dessuten kan mink sees både i skogen og på holmer og skjær. Kommunen er også kjent for et usedvanlig rikt insektliv – svært mange arter er funnet for første gang i Norge her, og mange er fortsatt bare kjent herfra. Innenfor et lite område i det søndre delen av kommunen ble rundt to tredjedeler av alle norske sommerfuglarter funnet; kommunen er også rik på biller og tovinger. Særlig Sandø, Hvasser og utmarksområdet Moutmarka i den søndre enden av Tjøme er kjent for sin rike insektfauna. Den fredede rødlistearten blodigle finnes i Tjømes innsjø, Kynna.