La grotte Chauvet contient plus de 4 500 os d’animaux. Les traces et objets issus des animaux sont variés et nombreuses : des ossements, des empreintes, des bauges, des griffades, des polis de paroi et des projections argileuses.
Il y a près de 2 000 ossements d’ours qui appartenaient probablement au moins à 140 individus (estimation obtenue en dénombrant les crânes mais ce nombre est sous-estimé car le sol regorge probablement d’ossements enfouis que l’on s’interdit de fouiller). Les datations effectuées sur 42 restes osseux répartis dans la grotte et comparés avec les datations de 121 charbons de bois issus d’activités anthropiques montrent que les ours étaient présents bien avant les humains – ce fait est également attesté par la présence de griffades sur lesquelles viennent se superposer les dessins – et qu’ils ont fréquenté ensuite la grotte de façon intense notamment aux alentours de 34 000 ans avant nos jours. Les bauges, creusées par les ours pour hiberner, témoignent d’un peuplement nombreux. On constate aussi des empreintes d’ourson, montrant que la grotte (ou certaines zones) était une réelle pouponnière et que les ourses utilisaient cette cavité pour mettre bas. Les griffades sur les parois étaient probablement un moyen de déposer une odeur pour faciliter les déplacements dans un espace obscur. L’éthologie (comportement des ours actuels) apporte des éléments de comparaison afin d’étayer ces hypothèses.
