ネオテニーは飛べない昆虫(Strepsiptera目の雌など)でもよく見られる現象で、オスが早く脱皮する必要がなく、未熟なメスと交尾しようとするとエネルギー効率が悪くなるため、ネオテニーが見られる。 昆虫の無飛行性は何度も別々に進化してきた。無飛行性の分離進化に寄与したと思われる要因は、高地、地理的隔離(島嶼)、低温などである。 これらの環境条件下では、分散が不利になる。寒冷地では翅を通してより速く熱が奪われるからである。 昆虫の雌は変態せずに性的に成熟するものがあり、翅を発育させないものもある。 また、翅を持たない昆虫の中には、翅を持たないことで繁殖力が高まるものもある。 アブラムシは、環境によっては翅を発育させない昆虫の一例である。 寄主植物に資源が豊富にあれば、翅を伸ばして分散する必要はない。
成虫に変態する個体よりも成虫になる個体の方が体力があるため、新生を好む環境は高地と低温である。 変態に必要なエネルギーは個体の体力を低下させ、新生個体は利用可能な資源をより容易に利用することができる。 この傾向は、標高の低い場所と高い場所に生息するサンショウウオの比較でも見られる。涼しく標高の高い環境では、新型個体は成体に変態する個体よりも生存率が高く、繁殖力も強い。 また、涼しい環境では、翅の表面積が大きく、熱の奪われ方が早いため、昆虫は成虫に変態することが不利になり、飛行中にネオテニーを示す傾向がある。
サンショウウオや両生類全般の多くの種が環境ネオテニーを示している。 アクソロトルやオームはサンショウウオの仲間で、幼生の水棲形態を成体まで維持し、完全なネオテニーの例である。 ボノボは人間と多くの身体的特徴を共有しており、その中にはネオテニー的な頭蓋骨も含まれる。 頭蓋骨の形が大人になっても変わらない(大きくなるだけ)のは、性的二型と発育時期の進化的変化によるものである。
昆虫のゲンゴロウ科、デルファク科、オサムシ科などでは、エネルギーコストによってネオテニーとなり、これらの科の多くの種は小さな翅を持つか、まったく翅を持たなくなっている。 コオロギの仲間では、成虫になると翅を脱ぐものがある。オゾペモン属では、近親交配のため、オス(甲虫の新生児の最初の例と考えられている)はメスよりかなり小さい。 また、シロアリのKalotermes flavicollisでは、脱皮するメスにネオテニーが見られる。
他の種では、Northwestern salamander (Ambystoma gracile) など、環境条件(この場合、高地)がネオテニーを引き起こす。 また、深海に生息する甲殻類イソギンチャク科の数種にもネオテニーが見られる
。