La neotenia se ha observado en muchas otras especies. Es importante tener en cuenta la diferencia entre neotenia parcial y total cuando se observan otras especies, para distinguir entre los rasgos juveniles que son ventajosos a corto plazo y los rasgos que son beneficiosos a lo largo de la vida del organismo; esto podría proporcionar información sobre la causa de la neotenia en una especie. La neotenia parcial es la retención de la forma larvaria más allá de la edad habitual de maduración, con un posible desarrollo sexual (progénesis) y una eventual maduración hacia la forma adulta; esto se observa en Lithobates clamitans. La neotenia completa se observa en Ambystoma mexicanum y en algunas poblaciones de Ambystoma tigrinum, que permanecen en forma larvaria durante toda su vida. Lithobates clamitans es parcialmente neoténico; retrasa la maduración durante la temporada de invierno porque hay menos recursos disponibles, y puede encontrar los recursos existentes más fácilmente en forma larvaria. Esto engloba las dos causas principales de la neotenia; la energía necesaria para sobrevivir en invierno como adulto recién formado es demasiado grande, por lo que el organismo presenta características neoténicas hasta que pueda sobrevivir mejor como adulto. Ambystoma tigrinum conserva su neotenia por una razón similar; sin embargo, la retención es permanente debido a la falta de recursos disponibles durante toda su vida. Este es otro ejemplo de una causa ambiental de la neotenia. Varias especies de aves, como los manacines Chiroxiphia linearis y Chiroxiphia caudata, presentan neotenia parcial. Los machos de ambas especies conservan el plumaje juvenil hasta la edad adulta y lo pierden cuando son completamente maduros. En algunas especies de aves, la retención del plumaje juvenil está vinculada al momento de la muda en cada especie. Para garantizar que no se superpongan los tiempos de muda y de apareamiento, las aves pueden mostrar una neotenia parcial en el plumaje; los machos no alcanzan su plumaje adulto y brillante antes de que las hembras estén preparadas para aparearse. La neotenia está presente porque no hay necesidad de que los machos muden pronto, y tratar de aparearse con hembras inmaduras sería ineficiente desde el punto de vista energético.
La neotenia se ve comúnmente en los insectos no voladores, como las hembras del orden Strepsiptera. La ausencia de vuelo en los insectos ha evolucionado por separado varias veces; los factores que pueden haber contribuido a la evolución por separado de la ausencia de vuelo son la gran altitud, el aislamiento geográfico (islas) y las bajas temperaturas. En estas condiciones ambientales, la dispersión sería desventajosa; el calor se pierde más rápidamente a través de las alas en climas más fríos. Las hembras de ciertos grupos de insectos llegan a la madurez sexual sin metamorfosis, y algunas no desarrollan alas. La falta de vuelo en algunos insectos hembra se ha relacionado con una mayor fecundidad. Los áfidos son un ejemplo de insectos que pueden no desarrollar nunca alas, dependiendo de su entorno. Si los recursos son abundantes en una planta huésped, no hay necesidad de que les crezcan alas y se dispersen. Si los recursos disminuyen, su descendencia puede desarrollar alas para dispersarse a otras plantas huésped.
Dos entornos que favorecen la neotenia son las grandes altitudes y las temperaturas frescas, porque los individuos neoténicos tienen más aptitud que los individuos que se metamorfosean en una forma adulta. La energía requerida para la metamorfosis resta aptitud individual, y los individuos neoténicos pueden utilizar los recursos disponibles más fácilmente. Esta tendencia se observa en una comparación de especies de salamandras a menor y mayor altitud; en un entorno fresco y de gran altitud, los individuos neoténicos sobreviven más y son más fecundos que los que se metamorfosean en forma adulta. Los insectos en ambientes más fríos tienden a mostrar neotenia en el vuelo porque las alas tienen una gran superficie y pierden calor rápidamente; es desventajoso para los insectos metamorfosearse en adultos.
Muchas especies de salamandra, y anfibios en general, muestran neotenia ambiental. El axolotl y el olm son especies de salamandra que conservan su forma acuática juvenil durante toda la vida adulta, ejemplos de neotenia completa. Las branquias son una característica juvenil común en los anfibios que se conservan después de la maduración; ejemplos de ello son la salamandra tigre y el tritón de piel rugosa, que conservan las branquias hasta la edad adulta.
Los bonobos comparten muchas características físicas con los humanos, incluido el cráneo neoténico. La forma de su cráneo no cambia en la edad adulta (sólo aumenta de tamaño), debido al dimorfismo sexual y a un cambio evolutivo en el momento del desarrollo. Los juveniles llegaron a la madurez sexual antes de que sus cuerpos se hubieran desarrollado completamente como adultos y, debido a una ventaja selectiva, la estructura neoténica del cráneo se mantuvo.
En algunos grupos, como las familias de insectos Gerridae, Delphacidae y Carabidae, los costes energéticos dan lugar a la neotenia; muchas especies de estas familias tienen alas pequeñas y neoténicas o ninguna. Algunas especies de grillos mudan sus alas en la edad adulta; en el género Ozopemon, los machos (que se cree que es el primer ejemplo de neotenia en los escarabajos) son significativamente más pequeños que las hembras debido a la endogamia. En la termita Kalotermes flavicollis, la neotenia se observa en las hembras que mudan.
En otras especies, como la salamandra del noroeste (Ambystoma gracile), las condiciones ambientales -la gran altitud, en este caso- provocan la neotenia. La neotenia también se encuentra en algunas especies de la familia de crustáceos Ischnomesidae, que viven en aguas profundas del océano.