Осуществляет фундаментальные исследования в области систематики, зоогеографии и экологии животных по следующим основным направлениям в соответствии с Уставом: систематика, фаунистика, биогеография, эволюционная морфология и филогения животных; биологические основы паразитизма; закономерности биологического круговорота веществ в водоемах; структура, функционирование и продуктивность водных экосистем; научные основы биометода, биотехнология; экология и поведение животных; пропаганда зоологических знаний и охрана окружающей среды; рациональное использование животного мира и генетических ресурсов.

    Крупнейший в России и один из крупнейших в мире коллекционный фонд Зоологического института насчитывает более 60 млн единиц хранения, около 260 тыс. видов животных, что составляет приблизительно 1/4 известной мировой фауны. В Зоологическом институте находится крупнейшая зоологическая библиотека России (отдел Библиотеки Академии наук), насчитывающая около 600 тыс. ед. хранения.