Das Reservat hat eine äußerst reiche und vielfältige Vogelgemeinschaft, die auf eine hohe Umweltheterogenität zurückzuführen ist (Busch, Moor, Klippen, Feuchtgebiete, landwirtschaftliche Gebiete). In den Seen leben verschiedene Vogelarten, von denen einige nisten, wie der Blässhuhn (Fulica atra) und der Teichhuhn (Gallinula chloropus), andere, die während der Migrationsbewegungen geparkt wurden, wie der Gadwall (Anas strepera), die Krickente (Anas crecca), die Tafelente (Aythya ferina) und die Büschelente (Aythya fuligula). In den offenen Gebieten haben einige Paare von Tottavilla (Lullula arborea) und die immer seltener werdenden ein kleines Nest (Lanius collurio), während die Nachtigall (Luscinia megarhynchos) im Busch sehr häufig vorkommt und es einige Paare von Nachtschwärmer (Caprimulgus europaeus) gibt. Die hygrophilen Wälder rund um den Doberdò-See sind die besten in Italien für die Anzahl der Spechtsorten. Tatsächlich gibt es 7 Arten, von denen 6 nisten: der weniger gefleckte Specht (Dryobates minor) und der größere (Dendrocopos major), der Spechtgrün (Dendrocopos major) Picus viridis) und grau (Picus canus), der steife Hals (Jynx torquilla) und der Schwarzspecht (Dryocopus martius), der größte Specht Europas, von der Größe einer Krähe. Der gefleckte Specht (Dendrocopos medius) ist vorhanden, nistet aber nicht. Es gibt auch den Baumpfleger (Certhia brachydactyla) und den Kleiber (Sitta europaea).
Die Amphibien sind innerhalb des Reservats ungleich verteilt, da sie in der Fortpflanzungszeit mit dem Vorhandensein von Gewässern verbunden sind. In dieser Phase ihres biologischen Kreislaufs sind neben dem See kleine Teiche und Wassersammlungen anthropogenen Ursprungs von großer Bedeutung, die von Fröschen und Kröten zur Eiablage genutzt werden. Einer dieser Teiche kann im Besucherzentrum Gradina besichtigt werden.
Die Reptilien sind im Reservat gut vertreten und können zu bestimmten Jahreszeiten auf den Wegen, auf den Klippen und Griffen am Rande des Waldes leicht beobachtet werden.
Eine Besonderheit des Naturschutzgebietes ist das Vorhandensein von Gämsen (Rupicapra rupicapra). In der Region Castellazzo gibt es eine kleine Population von Gämsen, wenn auch von bescheidener Größe (wahrscheinlich 10-12 stabile Individuen). Die Herde besteht derzeit aus 4 erwachsenen Frauen sowie 1 oder 2 jüngeren Frauen und den Jungen des Jahres und wird von einer älteren Frau geführt. Während der Paarungszeit (November) treten auch Männchen auf, meist eines immer anwesend, gelegentlich wurden auch drei verschiedene Individuen beobachtet. Andere Personen besuchen wahrscheinlich andere Gebiete des Reservats, die noch nicht untersucht wurden (Debeli), und Gämsen wurden häufig außerhalb der Grenzen des Schutzgebiets bei felsigen Notfällen mit Blick auf die Stadt Ronchi dei Legionari und die Autobahn beobachtet.
Tesi
La collaborazione con l'Università degli studi di Trieste (referente prof. Alfredo Altobelli) ha portato alla realizzazione di diverse tesi incentrate sulla flora della Riserva.
• Anno accademico 2017-2018, Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente, Corso di Laurea Magistrale in Scienze della Natura, “Sovrapposizione di nicchia tra sciacallo dorato (Canis aureus) e volpe (Vulpes vulpes) in un’area di simpatria nell’Italia nord-orientale (Carso goriziano)”, Laureanda Elena Costa, Relatore Francesco Nonnis Marzano, Correlatori Alberto Meriggi, Elisa Torretta
• Anno accademico 2017-2018, Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente, Corso di Laurea Magistrale in Scienze della Natura, FATTORI INFLUENZANTI LA DISTRIBUZIONE DELLO SCIACALLO DORATO (Canis aureus) IN FRIULI VENEZIA GIULIA, Laureando Claudio Delfoco, Elena Costa, Relatore Alberto Meriggi, Correlatrice Elisa Torretta
• Anno Accademico 2017-2018, Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Scienze della Vita, Corso di Laurea triennale in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura, "Monitoraggio delle specie presenti nella Riserva Naturale dei Laghi di Doberdò e Pietrarossa come strumento per valutare lo stato di conservazione della biodiversità", Laureanda Alice Musina, Relatore Alfredo Altobelli, Correlatore Tina Klanjšček
• Anno Accademico 2017-2018, Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente, Corso di Laurea Magistrale in Scienze della Natura, "Interazioni interspecifiche tra sciacallo dorato (Canis aureus Linneaus, 1758) e volpe (Vulpes vulpes Linneaus, 1758) nell'Italia nord-orientale", Laureando Luca Riboldi, Relatore Alberto Meriggi, Correlatrice Elisa Torretta
• Anno Accademico 2017-2018, Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Scienze della Vita, Corso di Laurea magistrale in Ecologia dei cambiamenti globali, "Stima della consistenza e della distribuzione della popolazione di camoscio alpino (Rupicapra rupicapra L.) nella Riserva Naturale dei Laghi di Doberdò e Pietrarossa (Friuli-Venezia Giulia, Italia) ", Laureanda Martina Felician, Relatore Elisabetta Pizzul, Correlatore Matteo De Luca
• Anno Accademico 2014-2015, Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Scienze della Vita, Corso di Laurea triennale in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e la Natura, "Analisi storica dei cambiamenti ambientali della zona umida dei Laghi di Doberdò, Pietrarossa, Sablici e Mucille", Laureando Damir Grieco, Relatore Alfredo Altobelli, Correlatori Miris Castello, Luis Daniele
• Ljubljana 2013, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, "Pogostost in zastopanost izbranih invazivnih tujerodnih rastlinskih vrst v okolici Doberdobskega jezera (The abundance and presence of selected alien invasive plant species in the surroundings of the Doberdò lake)", laureanda Sara Visintin
