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La ricca fauna ittica comprende parecchie specie stanziali che popolano la zona sottocosta (come i saraghi, gli scorfani e i coloratissimi labridi). Cernie, corvine e murene popolano numerosi gli anfratti dei fondali rocciosi. Non mancano i pesci di passo come i dentici e il barracuda mediterraneo (Sphyraena sphyraena) chiamato dai pescatori Aluzzo. La vita vegetale comprende complesse comunità algali ma trova la sua massima espressione nella presenza della Posidonia oceanica; una pianta superiore ( con fogli, fusto e radici) di enorme valore ecologico e capace di formare estese praterie sommerse. I posidonieti dell'area si presentano con un buon grado di conservazione e la loro interessante struttura li rende particolarmente degni di tutela (nei fondali a ponente di Capo Gallo si può osservare un interessante e non comune posidonieto su roccia). Il coralligeno (associazione che caratterizza i fondi rocciosi di una certa profondità) e gli ambienti delle numerose grotte sommerse e semisommerse completano l'elenco degli habitat marini di grande valore presenti nel sito.
La zona costiera di Capo Gallo è ricca di anfratti e piccole grotte. Le grotte marine ospitano popolamenti che variano verso l'interno in funzione della progressiva riduzione di luce e idrodinamismo, riproducendo quei cambiamenti nelle forme di vita animali e vegetali che normalmente riscontriamo scendendo a maggiori profondità. La transizione dagli habitat luminosi a quelli in ombra è accompagnata dall'affermarsi delle alghe rosse e, proseguendo verso le cavità più buie, dal graduale prevalere della vita animale su quella vegetale. La vita animale è testimoniata dalla presenza di briozoi (tra cui Myriapoda truncata), di coloratissimi antozoi (Astroides), di tunicati e di numerose specie di spugne, alcune delle quali tipicamente depigmentate. La fauna marina pelagica, particolarmente presente per le correnti e la posizione geografica, comprende parecchi rappresentanti del regno animale, a cominciare da forme di vita semplici e planctoniche, come le bellissime meduse Cotyloriza tubercolata e Rhizostoma pulmo (polmone di mare); fino ad arrivare ai più grandi vertebrati pelagici come le ricciole, i tonni e persino rettili (Caretta caretta) e mammiferi marini (Tursiops truncatus, Stenella coeruleoalba) che occasionalmente possono incrociare a largo della costa.