- Giáp xác: Từ trước đến nay các nghiên cứu không chú trọng mấy tới nhóm động vật này. Có 4 loài tôm hùm: Panulirus longipes, P. omatus, P. stimpsoni và P. versicolor và 1 loài cua Charybdis feriata được tìm thấy trên các rạn san hô thuộc Cù Lao Chàm. Đây là những loài kinh tế quan trọng đối với ngư dân địa phương. Trong đó tôm hùm ornate được xem là loài quan trọng vì nhu cầu làm thực phẩm và nuôi trồng thủy sản.
- Động vật da gai: Khoảng 16 loài thuộc 9 giống và 8 họ da gai được ghi nhận tại Cù Lao Chàm. Diadema setosum, Acanthaster planci, Holothuria edulis và Holothuria atra là những loài phổ biến tại hầu hết các rạn sa hô. Sao biển gai Acanthaster planci và nhím biển Diadema được ghi nhận là có số lượng lớn trên một số rạn.
- Mật độ của các loài chiếm ưu thế xét theo tầm quan trọng về tài nguyên và sinh thái nhìn chung được ghi nhận là tương đối thấp. Pinctada margaritifera là loài đông đúc nhật tại tất cả các rạn, với mật độ trung bình là 4,4 (s.e = 0,7) cá thể 400m2 (từ 1,0 - 10), Pinana bicolor có từ 1-16 cá thể 400m2, chỉ giá trung bình là 4,3. Mật độ loài Atrina vexillum có từ 0,5-6 cá thể 400m-2. Tridacna squamosa được tìm thấy ở hầu hết các điểm khảo sát, với mật độ trung bình là 1,3 cá thể 400m-2 và con số này cao hơn so với số lượng loài này ở hầu hết các vùng duyên hải khác ở Việt Nam. Bào ngư haliotis spp. và top shell vắng bóng hoặc rất hiếm ở tất cả các điểm khảo sát. Mật độ trung bình của Testus pyramis dưới 1 cá thể 400m-2 trong khi haliotis spp. chỉ được ghi nhận như một loài tại một vài điểm. Các cuộc khảo sát về chất lượng tài nguyên tại Bãi Da Ban và Vũng Cay Chanh (Đông Cù Lao Chàm) ghi nhận được một số cá thể loài Haliotis ovina và Haliotis varia trong khi Testus pyramis được tìm thấy với số lượng nhiều, hầu hết là ở kích ỡ nhỏ.
- Tôm hùm, gồm có Parulirus longipes, P. ornatus, P. stimpsoni và P. versicolor đã trở lên phổ biến ở vùng biển Cù Lao Chàm. Các dữ liệu thu thập được tại 15 điểm khảo sát cho thấy mật độ tôm hùm thấp, trung bình là 1,1 cá thể 400m-2 được tìm thấy tại một số khảo sát (Hòn Co, Vung Ran, Hòn Giài, Bãi Bắc, Hòn Tai). Tôm san hô Stenopus hispidus vắng bóng ở tất cả các địa điểm. Các tôm hùm trưởng thành và post settled được khai thác làm thức ăn và nuôi và vì vậy nên đang tiến hành mức độ bị khai thác cạn kiệt trong khu vực.
- Mật độ của các loài động vật da gai chỉ thị, bao gồm sao biển gai, nhím biển và hải sâm được ghi nhận tương đối thấp. Acanthaster planci được tìm thấy ở tất cả các điểm khảo sát. Mật độ trung bình là 2,4 cá thể 400m-2 với số
lượng nhiều nhất tìm thấy ở vũng Da Den – Bắc Hòn Tai và Vũng Rang – Bắc Hòn Lá. Nhím biển Diadema setosum xuất hiện với số lượng khá thấp, từ 3,5 – 79 cá thể 400m-2, trong đó Sung Ben – Tây bắc Hòn Giài, Vũng Rang – Bắc Hòn Lá, Vũng Nhan – Đông Cù Lao Chàm, Vũng Cay Chanh – Tây Hòn Mồ và nam Hòn Co cung cấp số lượng nhiều nhất, ít nhất là 44 cá thể. Loài hải sâm ăn được vắng bóng ở hầu hết các rạn trong khi đó các loài không ăn được Holothuria edulis và Holothuria atra xuất hiện với số lượng khá nhiều ở nam Hòn Co, Vũng Ben Lang, Đông Bắc Hòn Giài và Vũng Cay Chanh – Tây Hòn Mồ.
- Nói chung, các địa điểm có nhiều loài và mật độ cao các sinh vật lớn tầng đáy, ít số lượng của Acanthaster planci là chủ yếu ở xung quanh hòn Mồ, Hòn Giài, Bãi Dâu Tai và Bãi Bắc hơn là các khu vực khác. Những khu vực này cung cấp số lượng nhiều các nguồn tài nguyên chiếm ưu thế hơn như là động vật thân mềm, tôm hùm và hải sâm hơn ở các khu vực khác.