Σημαντικές περιοχές για παρατήρηση πουλιών είναι τα αλατωρυχεία Καλλονής και Σκάλας Καλλονής, Όλυμπος, κόλπος Γέρας, Πρινοβούνι, Ακράσι, γύρω από τα Βατερά, Λεπέτυμνος, Αγιάσος, Σίγρι, Ερεσός, Πέτρα, Σκάλα στον Πολυχνίτο, Άγρα, Ποταμιά κ.α.
Το Krueper’s Nuthatch (Sitta Krueperi) είναι ένα από τα πιο σπάνια είδη, που έχει επιλέξει να ζει μόνο στα πευκοδάση των περιοχών του Ολύμπου, της Αχλαδερής και του Ακρασίου σε ολόκληρη την Ευρώπη. Το Cinereous Bunting (Emberiza cineracea) εντοπίζεται στην Ερεσσό, στον Όλυμπο και στην Άγρα. Άλλα σπάνια είδη που φωλιάζουν στο νησί είναι η Rüppell’s Warbler, η Olivaceous Warbler, η Pied Wheatear, η Rufous Bush Robin, η Μasked Shrike, Sombre Tit, Rock Nuthatch, Cretzshmar’s Bunting, Long-legged Buzzard, Accipiter, και Alectoris Chukar. Το Ruddy Shelduck (Tadorna ferruginea) είναι σπάνιο στην Ελλάδα και φωλιάζει στην περιοχή της Αχλαδερής. Επίσης στο νησί βρίσκουμε λίγα ζευγάρια Μαυροπελαργών (Ciconia nigra).
Στη Λέσβο υπάρχουν και Λευκοί Πελαργοί (Ciconia ciconia). Σπάνια υδρόβια πτηνά φωλιάζουν στον κόλπο της Καλλονής, όπως ο Μαυροφτεροπόδαρος (Black-winged Stilt), ο pied avocet, Stone Curlew, Little Bittern, king fisher, Collared Pratincole, Marsch harrier, Common Tern, Little Tern και άλλα.
Όσο για πιο συνηθισμένα πουλιά, η Λέσβος φιλοξενεί κοτσύφια, τσίχλες και ψαρόνια στους ελαιώνες, καθώς και κοκκινολαίμηδες (robins). Chaffinches, Great Tits, skylarks, wrens, woodpeckers, Blackcaps, και τα καλοκαίρια, Wheatears. Πιο σπάνια μπορεί να συναντήσει κανείς τη Sardinian Warbler (Sylvia melanocerhala αποκλειστικά στους ελαιώνες), τη Sylvia olivetorum και τα τελευταία χρόνια τη wren. Στους ορεινούς ελαιώνες ακούμε το Alectoris chukar, τη φωνή του κούκου και το τραγούδι του αηδονιού στα πλατάνια. Το Hoopoe φωλιάζει σε κοιλότητες ελιάς, ενώ σε ξερά κλαδιά συναντάμε το μικρό Dunnock (Prunellamodularis). Κατά τη διάρκεια του χειμώνα ο ξυλοκόκκος (wood cock) και δύο είδη τσίχλας, το Fieldfare και το Redwing, επισκέπτονται το νησί, ενώ ο Eurasian Eagle Owl δίνει τη θέση του στη Long-eared Owl.
Μια εντυπωσιακή ομάδα εντόμων με μεγάλη ποικιλία ειδών που κατοικούν στη Λέσβο είναι οι λιβελλούλες. (order Odanata). Η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη, αλλά 45 διαφορετικά είδη έχουν ήδη εντοπιστεί στο νησί. Αυτές οι λιβελλούλες φαίνεται να είναι μέλη της προϊστορικής οικογένειας των γιγάντιων λιβελλούλων, των πρώτων εντόμων που έγιναν πτηνά.
Τέλος, αξίζει να αναφέρουμε ότι στη Λέσβο ζουν περισσότερα από 500 είδη μελισσών. Ο κατάλογος αυξάνεται συνεχώς καθώς προχωρά η έρευνα. Αυτή η εντυπωσιακή ποικιλία μελισσών σχετίζεται φυσικά με την τεράστια ποικιλία φυτών και οικοτόπων του νησιού.
