Ir izveidojušās zooloģijas apakšnozares, kas pēta kādu noteiktu dzīvnieku grupu.
Zooloģijas apakšnozare | Pētāmo dzīvnieku grupa |
Ornitoloģija | Putni |
Entomoloģija | Kukaiņi |
Ihtioloģija | Zivis |
Malakoloģija | Gliemji |
Herpetoloģija | Rāpuļi |
Mammaloģija | Zīdītāji |
Viena no biežāk izmantotajām pētīšanas metodēm dzīvnieku pētīšanā ir novērojums. Veicot novērojumu, zinātnieki neiejaucas dabiskajos procesos. Novērojumus var veikt gan laboratorijā, gan dabā. 
Videonovērošana ļauj pētīt dzīvnieku uzvedību, to netraucējot. Piemēram, Latvijā tiek novērota jūras ērgļu, zivju ērgļu, melno stārķu un lielā dumpja barošanās ligzdošanas periodā, uzstādot videokameras ligzdas tiešā tuvumā. Mazuļu attīstību var vērot ikviens, izmantojot interneta vietni dabasdati.lv.
Radiosignālu raidītāju izmantošana, dzīvnieku attālai izsekošanai notiek, apliekot dzīvniekam ap kaklu siksniņu ar raidītāju vai putniem - piestiprinot ,,mugursomiņu" uz muguras.
Radiotehniska ierīce raida signālus, kurus uztver pētnieks ar speciālas antenas palīdzību. Tā Latvijas zinātnieki izsekoja melno stārķu migrācijas ceļu uz Āfriku.
Iezīmēšana ar čipiem jeb elektroniska iezīmēšana tiek izmantota dzīvnieku identifikācijai (atpazīšanai). Zem dzīvnieka ādas ievada dažus milimetrus lielu ierīci ar mikroshēmu. Mikroshēmas numuru var nolasīt ar speciālu skaneri.
Fotografēšana ir sarežģīta novērošanas metode, jo prasa no fotogrāfa pacietību un veiklību.
Eksperiments ir pētījumu metode, kur pētnieks mākslīgi izraisa vai vairākkārtīgi atkārto kādu parādību. Eksperimenta gaitā tiek pārbaudīts pieņēmums jeb hipotēze un izdarīti secinājumi.