Pour les étudiants de l'évolution, le lac est un laboratoire naturel unique - une grande partie des organismes qui vivent dans le lac Tanganyika n'existent nulle part ailleurs. Il contient un minimum de 300 espèces de poissons (l'on en découvre de nouvelles continuellement) dont deux tiers sont uniques à ce lac (endémiques).

La famille ayant le plus de succès, les  Cichlidae, consiste de plus de deux cents espèces, et toutes sauf cinq ne se trouvent que dans ce lac. En plus de la célèbre méduse d'eau douce, il existe une abondance d'espèces endémiques parmi les mollusques et les crustacés du lac et deux serpents aquatiques endémiques. Alors que les populations de certains poissons endémiques sont naturellement réduites, six espèces qui occupent les eaux libres du lac, sont présentes en grands nombres. Ces dernières représentent une source de nourriture et de revenu importante pour la population locale.

Malgré cette longue existence, l'équilibre du lac et de sa vie est délicat. Son futur est incertain: la flore et la faune du lac ne sauront peut-être pas s'adapter aux changements dus à l'activité humaine. Les résultats de millions d'années d'évolution pourraient être perdus en très peu de temps. Le Projet sur la biodiversité du lac Tanganyika a pour but d'aider à éviter cela.