Фауна ашельских и мустьерских культурных слоев, встреченных в пределах одних и тех же многослойных памятников, демонстрирует существенные количественные и качественные различия. В ашельских слоях Азыхской пещеры, расположенной в области Переднеазиатских нагорий, представлено, как указано, 35 видов животных, в мустьерских — только 10. Основными объектами охоты и в ашеле и в мустье здесь были пещерный медведь, благородный и гигантский олени, но в составе ашельской фауны встречен ряд архаичных элементов (лошадь типа зюссенборнской, бизон типа Шотензака, носорог Мерка), характерных для тираспольского и хозарского фаунистического комплекса, в составе же сильно обедненной мустьерской фауны эти элементы отсутствуют (
В фауне ашельских слоев Цонской пещеры, находящейся в глубине гор южного склона Большого Кавказа, абсолютно преобладают остатки пещерного медведя (90 % всех костей), в фауне мустьерских слоев заметно возрастает удельный вес остатков парнокопытных (
В ашельских и мустьерских фаунистических комплексах кударских пещер интересны не только количественные соотношения тех или иных форм, но и отличия в видовом составе: только в ашельском комплексе, к примеру, присутствуют такие теплолюбивые формы, как макак, соня-полчок, подковонос Мегели; только в мустьерском — улар (горная индейка) и красный волк (обитатели альпийского и субальпийского поясов).
На протяжении времени обитания в пещере ашельских и мустьерских людей по мере похолодания климата наблюдаются и морфологические изменения у животных некоторых видов (тенденция к увеличению размеров оленей и козлов, уменьшение размеров зубов у пещерного медведя и др.) (
Значительные масштабы климатических изменений, имевших место в период вюрмских похолоданий, фиксируют и фаунистические материалы ряда стоянок с культурными отложениями только мустьерской эпохи или мустьерской и позднепалеолитической эпох. Фауна мустьерского слоя Кепшинской пещеры, расположенной в полосе современных широколиственных лесов сочинского Причерноморья, содержит остатки таких альпийских и субальпийских животных и птиц, как тур, прометеева и снежная полевки, улар и альпийская галка, что предполагает снижение границ вечных снегов и поясов растительности в эпоху обитания в пещере мустьерского человека на величину до 1400–1500 м (