神秘生物由神秘生物学研究，其中细分为神秘动物学及神秘植物学。这类生物是被少数人发现其足迹但未被真正发现，是否存在备受争议，即使存在也可能与人们的想像有所不同。
- 野人是一种未被证实存在的灵长目动物。其较为正式的学术名称是“直立高等灵长目奇异动物”。野人可能是远古智人进化到现代人之间，故有人将其分类为人科人属但并非智人种，可能与现代人类有最近的亲缘关系。“野人”是众多传说的神秘动物中的一种。对于“野人”，世界上不同地方有不同的称呼，如“雪人”、“雪怪”、“大脚怪”等。
- 飛行神秘生物：包含华盛顿鹰（Washington's Eagle）、雷鸟（Thunderbird）[3]、恶魔鸟（Devil Bird）与Hakawai等神秘鸟类，以及奥利图欧（Olitiau）、欧让巴提（Orang bati）、阿胡（Ahool）这类巨型蝙蝠与其它具有飞行能力的神秘动物。
- 湖栖神秘生物/湖怪：特指出没于河流、湖泊的神秘动物，湖怪传闻基本覆盖除南极洲外其它所有其它所有地区。较著名的湖怪包括：尼斯湖怪、穆西（Mussie）、长白山天池水怪、库希（クッシー）、Altamaha-ha等等。
- 海栖神秘生物/海怪：特指出没于海洋但包含鲸类与蛇颈龙/沧龙的神秘动物，这部分包括多种巨型章鱼、巨型海蛇，以及南极哥斯拉、海伦娜海牛等等。
- 神秘猫科动物：特指美洲狮、美洲豹与豹等大型猫科动物在分布范围以外地区出现的目击。目前加拿大、英国、澳大利亚、西班牙、爱尔兰、新西兰、芬兰、丹麦、美國東部、夏威夷、意大利等国家皆有幻影猫出没的目击报告。较著名的幻影猫包括：蓝山豹（Blue Mountains panther）、阳光海岸大猫（Sunshine Coast big cats）、博德明野兽（Beast of Bodmin）等等。
- 活恐龙：特指疑似已绝灭的非鸟恐龙与流行文化中“恐龙”的神秘动物。活恐龙是不被古生物学界承认的，这缺乏任何化石证据。即使古新世恐龙（Paleocene dinosaurs）也备受争议，因为化石可能有受到扰动。较著名的活恐龙包括：魔克拉-姆边贝、开赛暴龙（Kasai Rex）、Mbielu-Mbielu-Mbielu等。
- 未确认鲸鱼：指存在目击报告但不被科学承认的鲸鱼物种，尽管目击者中不乏动物学家、博物学家与船长，但至今尚无证据证实这些鲸鱼的存在。较著名的未确认鲸鱼包括：多鳍鲸鱼、吉廖利鲸（Giglioli's Whale）、阿卢拉鲸（Alula whale）、犀牛海豚（Rhinoceros Dolphin）等。
- 异常生物：包含紫松鼠（英文：Purple squirrel）、蓝猪（blue pig）、东方雪人（Oriental Yeti）[4]等。这些动物原本是已知生物，但因某些原因变得不正常或被误认作神秘动物。
- 可怕的生物：在北美殖民者中流传的幻想生物，属于民俗学研究领域，但神秘动物学也时常探讨其中部分。较著名的可怕生物包括：濕眶客、霍达格（Hodag）、hugag、加卡洛普（Jackalope）等。
- 造假神秘生物：这部分包含鼻行动物、贡艾（Gunni）、西北太平洋樹章魚（Pacific Northwest tree octopus）、巨型企鹅骗局（Giant penguin hoax）等不存在的神秘动物，它们多数源于恶作剧与骗局。
- 绝灭生物再现：袋狼、猛犸象、桑給巴爾豹、龙王鲸等绝灭生物再度出现目击报告或被怀疑是某类神秘动物的真身。绝灭生物再现是复杂的，包括人类的愧疚感（袋狼）、流行文化引发的热潮（恐龙）与动物学界的争论等。