По задачам исследования зоология распадается на ряд основных дисциплин. Систематика животных имеет целью описание многообразия видов, систематизацию их по признакам сходства и различия, установление иерархии таксонов, построение естественной системы, отображающей пути исторического развития животного мира. Морфология животных исследует внешнее и внутреннее строение животных (их анатомию).

Сравнительная и эволюционная морфология сопоставляет строение животных разных систематических групп, устанавливая закономерности их исторического развития. Филогенетика изучает пути эволюции животного мира. Эмбриология животных — их индивидуальное развитие (онтогенез). Экология животных — взаимоотношения их между собой и с другими организмами, а также неорганическими факторами среды обитания. Этология — поведение животных в сравнительном и эволюционном плане.

Зоогеография — раздел зоологии и физической географии, исследует распределение животных на суше и в воде, а также факторы, определяющие это распределение. Палеозоология изучает вымерших животных прежних геологических эпох; она тесно связана с филогенетикой и эволюционной морфологией. Физиология животных, исторически возникшая как одна из ветвей зоологии, развивалась в самостоятельную биологическую науку, изучающую функции животного организма.

По объектам исследования зоологию подразделяют на ряд подчинённых дисциплин: протозоологию — науку об одноклеточных животных, гельминтологию — о паразитических червях, малакологию — о моллюсках, карцинологию — о ракообразных, арахнологию — о паукообразных, акарологию — о клещах, энтомологию — о насекомых, ихтиологию — о рыбах и рыбообразных, герпетологию — о земноводных и пресмыкающихся, орнитологию — о птицах, териологию — науку о млекопитающих, и т. п. Зоология пользуется разнообразными методами исследования, общими для многих биологических дисциплин.

Зоология тесно связана с другими биологическими науками, а также с медициной и ветеринарией. Некоторые разделы зоологии входят как составная часть в такие комплексные дисциплины, как паразитология, гидробиология, эпизоотология, эпидемиология.

Так, например, для медицинской и ветеринарной паразитологии особое значение имеет изучение животных — паразитов человека, домашних и полезных животных и животных — переносчиков возбудителей болезней. Зоологические исследования лежат в основе организации мероприятий по борьбе с животными — вредителями сельского и лесного хозяйства.

Многие беспозвоночные животные — некоторые моллюски, ракообразные, насекомые (пчела, тутовый шелкопряд и др.) используются человеком как источник пищевых продуктов и как сырьё для технических целей. Эколого-зоологические исследования лежат в основе мер по воспроизводству рыбных запасов, по регулированию численности объектов охотничьего хозяйства, акклиматизацииполезных животных.