ინსტიტუტის სამეცნიერო პროგრამა აგებულია ეკოლოგიის, ცხოველთა ბიოლოგიისა და გავრცელების, ტაქსონომიის, პარაზიტოლოგიის, ჰიდრობიოლოგიის პრობლემების შესწავლაზე.
შესასწავლი ცხოველების სპექტრი ფართოა და მასში შედიან: ხერხემლიანები (ძუძუმწოვრები, ფრინველები, რეპტილიები, ამფიბიები, თევზები), მწერების ზოგიერთ ჯგუფი, ტკიპები, მოლუსკები, მრგვალი და რგოლოვანი ჭიები. ამჟამად ინსტიტუტის კვლევითი ინტერესების სფეროს შეადგენს:
- კავკასიის ზოოგეოგრაფია და ფაუნის ჩამოყალიბება;
- სახეობათა ფორმირება და ევოლუციის პროცესი.
- ცხოველთა ეკოლოგია და ეთოლოგია;
- ბიომრავალფეროვნების კონსერვაცია.
- საქართველოს ცხოველთა ბიომრავალფეროვნების კადასტრი;
- ზოგიერთი გადაშენების პირას მყოფი სახეობის (მაგ. ხელფრთიანების, მტაცებელი ფრინველების და ა. შ.) კონსერვაციასთან დაკავშირებული საკითხების შესწავლა.
ამჟამად ზოოლოგიის ინსტიტუტი შედგება 7 სამეცნიერო ლაბორატორიისა და სამეცნიერო ინფორმაციის განყოფილებისგან. გარდა ძირითადი დაწესებულებისა, რომელიც თბილისში მდებარეობს, ინსტიტუტს გააჩნია:
- ჰიდრობიოლოგიური სადგური თბილისის ზღვაზე;
- ბიოლოგიური სადგურები დასავლეთ საქართველოში (ქუთაისი);
- ბორჯომის რაიონში (ახალდაბა);
- მცხეთის რაიონში (ხეკორძი).
