La neotenia è stata osservata in molte altre specie. È importante notare la differenza tra neotenia parziale e completa quando si osservano altre specie, per distinguere tra i tratti giovanili che sono vantaggiosi a breve termine e i tratti che sono vantaggiosi per tutta la vita dell’organismo; questo potrebbe fornire informazioni sulla causa della neotenia in una specie. La neotenia parziale è il mantenimento della forma larvale oltre l’età abituale di maturazione, con possibile sviluppo sessuale (progenesi) ed eventuale maturazione nella forma adulta; questo si vede in Lithobates clamitans. La completa neotenia si osserva in Ambystoma mexicanum e in alcune popolazioni di Ambystoma tigrinum, che rimangono in forma larvale per tutta la loro vita. Lithobates clamitans è parzialmente neoteno; ritarda la maturazione durante la stagione invernale perché sono disponibili meno risorse, e può trovare le risorse esistenti più facilmente in forma larvale. Questo comprende entrambe le cause principali della neotenia; l’energia richiesta per sopravvivere in inverno come un adulto appena formato è troppo grande, così l’organismo esibisce caratteristiche neoteniche fino a quando può sopravvivere meglio come adulto. Ambystoma tigrinum mantiene la sua neotenia per una ragione simile; tuttavia, la ritenzione è permanente a causa della mancanza di risorse disponibili durante la sua vita. Questo è un altro esempio di causa ambientale della neotenia. Diverse specie aviarie, come i manachini Chiroxiphia linearis e Chiroxiphia caudata, mostrano una neotenia parziale. I maschi di entrambe le specie mantengono il piumaggio giovanile fino all’età adulta, perdendolo quando sono completamente maturi. In alcune specie di uccelli, il mantenimento del piumaggio giovanile è legato al tempo di muta in ogni specie. Per garantire che non si sovrappongano i tempi di muta e di accoppiamento, gli uccelli possono mostrare una parziale neotenia nel piumaggio; i maschi non raggiungono il loro piumaggio adulto e brillante prima che le femmine siano pronte ad accoppiarsi. La neotenia è presente perché non c’è bisogno che i maschi si accoppino presto, e cercare di accoppiarsi con femmine immature sarebbe energeticamente inefficiente.
La neotenia è comunemente vista negli insetti senza volo, come le femmine dell’ordine Strepsiptera. L’assenza di volo negli insetti si è evoluta separatamente un certo numero di volte; i fattori che possono aver contribuito all’evoluzione separata dell’assenza di volo sono l’alta quota, l’isolamento geografico (isole) e le basse temperature. In queste condizioni ambientali, la dispersione sarebbe svantaggiosa; il calore si perde più rapidamente attraverso le ali nei climi più freddi. Le femmine di alcuni gruppi di insetti diventano sessualmente mature senza metamorfosi, e alcune non sviluppano le ali. L’assenza di volo in alcuni insetti femmina è stata collegata a una maggiore fecondità. Gli afidi sono un esempio di insetti che possono non sviluppare mai le ali, a seconda del loro ambiente. Se le risorse sono abbondanti su una pianta ospite, non c’è bisogno di sviluppare le ali e disperdersi. Se le risorse diminuiscono, la loro prole può sviluppare le ali per disperdersi in altre piante ospiti.
Due ambienti che favoriscono la neotenia sono le alte quote e le temperature fresche, perché gli individui neoteni hanno più fitness degli individui che si metamorfosano in una forma adulta. L’energia richiesta per la metamorfosi sottrae al fitness individuale, e gli individui neotenici possono utilizzare più facilmente le risorse disponibili. Questa tendenza si vede in un confronto tra le specie di salamandra ad altitudini più basse e più alte; in un ambiente fresco, ad alta quota, gli individui neoteni sopravvivono di più e sono più fecondi di quelli che metamorfosano in forma adulta. Gli insetti in ambienti più freddi tendono a esibire la neotenia in volo perché le ali hanno una superficie elevata e perdono rapidamente calore; è svantaggioso per gli insetti metamorfosare in forma adulta.
Molte specie di salamandra, e gli anfibi in generale, esibiscono la neotenia ambientale. Axolotl e olm sono specie di salamandre che mantengono la loro forma acquatica giovanile per tutta l’età adulta, esempi di neotenia completa. Le branchie sono una caratteristica giovanile comune negli anfibi che vengono mantenute dopo la maturazione; esempi sono la salamandra tigre e il tritone dalla pelle ruvida, entrambi i quali mantengono le branchie in età adulta.
I bonobo condividono molte caratteristiche fisiche con gli esseri umani, compresi i crani neotenici. La forma del loro cranio non cambia in età adulta (aumentando solo le dimensioni), a causa del dimorfismo sessuale e di un cambiamento evolutivo nei tempi di sviluppo. I giovani diventano sessualmente maturi prima che i loro corpi si siano completamente sviluppati come adulti e, a causa di un vantaggio selettivo, la struttura neotenica del cranio è rimasta.
In alcuni gruppi, come le famiglie di insetti Gerridae, Delphacidae e Carabidae, i costi energetici portano alla neotenia; molte specie di queste famiglie hanno ali piccole e neoteniche o non ne hanno affatto. Alcune specie di grilli perdono le ali in età adulta; nel genere Ozopemon, i maschi (che si pensa siano il primo esempio di neotenia nei coleotteri) sono significativamente più piccoli delle femmine a causa della consanguineità. Nella termite Kalotermes flavicollis, la neotenia si osserva nelle femmine in muta.
In altre specie, come la salamandra nord-occidentale (Ambystoma gracile), le condizioni ambientali – alta quota, in questo caso – causano la neotenia. La neotenia si trova anche in alcune specie della famiglia dei crostacei Ischnomesidae, che vivono in acque oceaniche profonde.