Η Σαμοθράκη χαρακτηρίζεται από μεγάλη ποικιλία βιοτόπων που καταλαμβάνουν συγκεκριμένες περιοχές ανάλογα με το υψόμετρο, από τις ακτές έως τις κορυφές του όρους Σάος. Στις απόκρημνες βραχώδεις ακτές φωλιάζουν θαλασσοπούλια, βραχοκιρκίνεζα και μαυροπετρίτες. Οι θαμνώνες, άλλοτε πυκνοί, προσφέρουν προστασία και χώρο φωλιάσματος σε πολλά είδη μικρόπουλων και άλλοτε αραιοί, αποτελούν καταφύγιο για λαγούς, μικροθηλαστικά και ερπετά. Τα σιταροχώραφα είναι πολύτιμα ανοίγματα για το κυνήγι των αρπακτικών πτηνών και οι ελαιώνες φιλοξενούν πολλά είδη μικρόπουλων και ερπετών. Μικρά ρέματα ανάμεσα στα χωράφια με άγρια βλάστηση από γέρικα δένδρα και θάμνους προσφέρουν χώρο φωλιάσματος σε πολλά είδη μικρόπουλων. Τα παραρεμάτια δάση των πλάτανων και των σκλήθρων φιλοξενούν τις πολυάριθμες λιβελλούλες και τα νερά των ρεμάτων και των λιμνών κρύβουν τους μόνιμους κατοίκους τους, τα βατράχια και τους κάβουρες. Πιο ψηλά, στους κορμούς των αιωνόβιων δρυών ξεκουράζονται πολλά είδη νυχτοπεταλούδων, ενώ στα κλαδιά τους φωλιάζουν δασικά πτηνά , όπως οι Σπίνοι και οι Καλόγεροι που αφθονούν στη περιοχή. Οι γυμνοί βραχώνες πάνω από τα δασοόρια προσφέρουν καταφύγιο σε σαύρες που κρύβονται ανάμεσα στις πέτρες. Βραχώδεις εξάρσεις που εμφανίζονται σε διάφορα σημεία από τις χαμηλότερες προς τις υψηλότερες περιοχές προσφέρουν θέσεις ξεκούρασης και επόπτευσης των αρπακτικών πτηνών. Τέλος, κοντά στους οικισμούς και στις τρύπες των γέρικων δέντρων και των πέτρινων σπιτιών, φωλιάζουν άφθονοι γκιώνηδες, οι οποίοι τρέφονται με τα έντομα που έλκονται από τα ηλεκτρικά φώτα.