Sur une soixantaine d’espèces de poissons, 25 sont apparues depuis 1800, notamment le sandre, la carpe et le silure. 14 espèces ont été classées comme menacées ou quasi menacées. L’esturgeon européen a lui totalement disparu de la Loire.

Les espèces migratrices : le saumon, la lamproie, l’anguille, l’alose, sont particulièrement vulnérables ainsi que les carnassiers dominant la chaîne alimentaire comme le brochet. Les causes de la diminution drastique de certaines espèces sont diverses : le réchauffement des eaux, les aménagements humains, la suppression des milieux de reproduction, la pollutions, l’introduction d’espèces invasives.

Un petit coquillage, la corbicule asiatique, est à l’origine d’une plus grande limpidité de l’eau de la Loire, grâce à son pouvoir de filtration. Cet organisme filtreur absorbe certains pesticides et métaux lourds. La présence de corbicule asiatique est un indicateur d’une grande quantité de nitrate dans l’eau.