Die Tierwelt des Hévízer Sees wurde bislang nur teilweise wissenschaftlich erforscht. Zu den am besten untersuchten Organismengruppen gehören die mikroskopisch kleinen Lebewesen.
Unter den im See vorkommenden Fadenwürmern erwiesen sich zwei Arten – Crocodolrylaimus thermalis und Neoactinolaimus tepidus – als neu für die Wissenschaft. Auch unter den Rädertieren finden sich einige faunistische Besonderheiten, darunter Epiphanes brachionus var. spinosus und Lecane inermis, seltene Arten, die ausschließlich in Thermalgewässern vorkommen.
Die Kleinkrebse (Cladocera, Ostracoda und Copepoda) wurden von Jenő Ponyi eingehend untersucht. Aus dem Hévízer See wurde zudem eine weltweit einzigartige Unterart eines Harpacticoiden-Ruderfußkrebses (Schizopera clandestina heviziensis) beschrieben. Außerhalb der den See umgebenden Holzumfassung lebt außerdem eine bemerkenswerte Wassermilbenart (Hydracarina).
Im und am See sind insgesamt 66 Schneckenarten sowie acht Varietäten nachgewiesen. Gemessen an den rund 190 in Ungarn bekannten Schneckenarten stellt dies eine außergewöhnlich hohe Artenvielfalt dar.
Abgesehen von den zahlreichen Kleintieren und Schnecken besteht die höhere Tierwelt des Sees lediglich aus wenigen Fisch- und Amphibienarten. Mit Ausnahme der Fische ist diese Tiergruppe bislang nur wenig erforscht.
Zu den Amphibien zählen die Rotbauchunke (Bombina bombina), der Seefrosch (Pelophylax ridibundus), der Teichfrosch (Pelophylax esculentus) sowie der Teichmolch (Lissotriton vulgaris). Unter den Reptilien kommen die Ringelnatter (Natrix natrix) und die Würfelnatter (Natrix tessellata) in geringer Zahl vor. Im Abfluss und im Schilfgürtel ist gelegentlich auch die Europäische Sumpfschildkröte (Emys orbicularis) zu beobachten.
Vor allem im Frühjahr und Herbst erscheinen im Abfluss verschiedene Entenarten. Wenn der Balaton zufriert, finden Höckerschwäne (Cygnus olor), Lachmöwen (Chroicocephalus ridibundus) und gelegentlich auch Blässhühner (Fulica atra) hier einen eisfreien Rückzugsort. Jedes Jahr sammeln sich zudem Schwalben in den Wäldern rund um den See, und zahlreiche Standvögel verbringen hier den Winter.
Unter den Säugetieren ernährt sich die Wasserspitzmaus (Neomys fodiens) von kleinen Fischen, während die Waldspitzmaus (Sorex araneus) vor allem Insekten frisst. Auf den Wiesen rund um den See hinterlässt der Europäische Maulwurf (Talpa europaea) seine typischen Erdhügel.
Zu den ursprünglichen Fischarten des Sees gehören der Karausche (Carassius carassius), die Schleie (Tinca tinca), die Brasse (Abramis brama), der Orfe (Leuciscus idus) sowie der heute im See ausgestorbene Spitzkarpfen (Cyprinus carpio carpio f. acuminatus). Bis zum Wehr des Sees wandert außerdem der Schlammpeitzger (Misgurnus fossilis) zusammen mit weiteren aus dem Balaton bekannten Fischarten auf, ein gesicherter Nachweis dieser Art im Hévízer See selbst liegt jedoch bislang nicht vor.
Darüber hinaus wurde im Hévízer See eine kleinwüchsige Population des Karpfens (Cyprinus carpio) entdeckt. Nach Untersuchungen von Dr. Tamás Müller (Szent-István-Universität) ist dieser Bestand aufgrund seiner genetischen Merkmale sowie seiner ökologischen Eigenschaften – insbesondere seiner außergewöhnlichen Wärmetoleranz – weltweit einzigartig.
Bereits der ungarische Naturforscher und Universalgelehrte Ottó Herman erwähnte in seinem 1887 erschienenen Werk eine im Hévízer See lebende Karpfenform, deren Wachstum im Vergleich zu den damals bekannten Erscheinungsformen stark reduziert ist und die aus zwergwüchsigen Individuen besteht.
Der Hévízer Wildkarpfen bildet im See eine isolierte, sich selbst erhaltende Population. Seine Abstammung lässt sich auf den seltenen Donau-Wildkarpfen zurückführen. Wie dieser wäre auch der Hévízer Wildkarpfen aufgrund seiner Seltenheit als „vom Aussterben bedroht“ einzustufen.
Die Tiere bleiben ihr gesamtes Leben über ausgesprochen klein und erreichen eine Körperlänge von höchstens etwa 25 Zentimetern. Die meisten Exemplare sind lediglich handtellergroß.
Der Hévízer Wildkarpfen zeichnet sich durch einzigartige genetische Eigenschaften und eine außergewöhnliche Anpassungsfähigkeit an seine Umwelt aus. Er hat sich an die extremen Temperatur- und Wasserbedingungen des Thermalsees angepasst. Wie gezüchtete Karpfen verfügt er über Fettreserven, obwohl er seine Nahrung nahezu ausschließlich aus dem Seeschlamm gewinnt.
Auch die Fettsäurezusammensetzung seines Fleisches unterscheidet sich von der anderer Karpfenpopulationen: Der Anteil gesättigter Fettsäuren ist vergleichsweise höher. Darüber hinaus werden die Tiere bereits bei geringer Körpergröße geschlechtsreif. Beobachtungen der vergangenen Jahre deuten darauf hin, dass der Hévízer Wildkarpfen aufgrund der einzigartigen Lebensraumbedingungen das ganze Jahr über fortpflanzungsfähig ist.
Wissenschaftler der Ungarischen Universität für Agrar- und Lebenswissenschaften befassen sich seit mehr als 15 Jahren mit der Erforschung dieser außergewöhnlichen Karpfenpopulation.
Neben den einheimischen Fischarten leben im Hévízer See auch drei eingeführte Fischarten. Besonders charakteristisch ist der kleine, lebendgebärende Moskitofisch (Gambusia affinis), der sich von Mückenlarven und kleinen Planktonorganismen ernährt. Die nur wenige Zentimeter großen Moskitofische wurden im Herbst 1937 gezielt aus den südlichen Gewässern Nordamerikas angesiedelt, um die Larven der Malariamücke zu bekämpfen.
Neben dem Moskitofisch kommen im See und im Abfluss auch die eingeführte Goldkarausche (Carassius auratus) sowie der Sonnenbarsch (Lepomis gibbosus) vor, der sich unter anderem von Fischeiern ernährt.
