Čeprav je Kamniška Bistrica glede na naravno stanje precej spremenjena, je s pozornim očesom mogoče opazovati marsikatero zanimivost, žival ali rastlino.

Predvsem v bolj naravnih odsekih vodotoka, kjer sta oblika in razgibanost struge in obrežja še dokaj ohranjeni, ter v odsekih vodotoka z manj onesnaženo vodo in z ohranjenimi obsežnimi obvodnimi površinami, je živalski svet še posebej pester.

Vrtinčarji sodijo med najbolj primitivne živali. Gre za manjše, do 2cm dolge ploščate živali, ki se plazijo po prodnikih. Zoologija jih opredeljuje kot plenilce, ki napadajo tudi večje živali od sebe.

Pod prodniki v vodi še najdemo ličinke enodnevnic, vrbnic in mladoletnic. Te žuželke večino življenja preživijo v vodi, po preobrazbi v odrasle osebke zlezejo na primerno obvodno rastlino, od koder zletijo na svatovski ples. V splošnem so ličinke teh žuželk pokazatelji dokaj dobre kakovosti vode.

V rečnem mulju, pod prodniki ali v manjših lagunah najdemo do 1 cm velike rakce postranice (Gammarus sp.), ki so pogosto vezani na dobro prezračene, hitro tekoče vode, čeprav nekatere vrste preživijo tudi v bolj onesnaženih vodah.

Od mehkužcev ne moremo spregledati malega mlakarja (Lymnaea trunculata), ki običajno živi v stoječih ali počasneje tekočih vodah in potočnega prilepca (Ancylus fluviatilis). Slednjega bi marsikdo zamenjal za školjko, v bistvu pa gre za vodnega polža, s pokrovasto oblikovano hišico z upognjenim vrhom. Tako kot mlakar tudi prilepec strga hrano (alge) s trdne podlage, v Kamniški Bistrici običajno s prodnikov.

S pravimi letalskimi vragolijami in živopisanimi barvami nas navdušujejo kačji pastirji, ki v Sloveniji naseljujejo praktično vse tipe voda. Tudi ob Kamniški Bistrici je tako, čeprav je pestrost vrst zaradi onesnažene vode v spodnjem toku manjša.

Kamniška Bistrica je salmonidna voda, kar pomeni, da je življenjski prostor ribam, ki se ugodno počutijo v dobro prezračenih in hitro tekočih vodah. Ime "salmoniden" izhaja iz latinskega imena za potočno postrv (Salmo trutta m. fario). Take ribe so potočna postrv, lipan, šarenka in sulec. Slednjega v Kamniški Bistrici ni. Šarenka ima svojo prvotno domovino v Kaliforniji, k nam je bila prinešena že leta 1880. V zgornjem toku Kamniške Bistrice se je obdržala tudi druga tujerodna vrsta potočna zlatovščica, prinešena iz Kanade.

Med pticami na Kamniški Bistrici največkrat srečamo race mlakarice. Vidimo jih praktično po celotni dolžini reke v naravno bolj ohranjenih in tudi na togo reguliranih odsekih. Še pred desetletjem je bila redkost siva čaplja, danes pa jo lahko opazujemo tudi na Kamniški Bistrici, ko v plitvinah preži na mlade ribice, prehranjuje pa se tudi s kačami in glodalci, zato nemalokrat na plen preži tudi na bližnjih travnikih. Prijetno presenečenje med pticami Kamniške Bistrice je povodni kos. Zanimivo, ptica naseljuje hitre gorske potoke in reke, na Kamniški Bistrici pa jo najdemo na mlinščici pod Homcem. Za hrano se potaplja in med prodniki išče ličinke žuželk in rakce postranice.