Зоопарк должен стать активным участником научных программ, в том числе и международных, по разведению и содержанию животных. Одной из основных задач Зоопарка является проведение научных исследований на базе его уникальной коллекции, что является приоритетным направлением деятельности Зоопарка.
Подробные описания отдельных случаев размножения, содержания редких животных, кормления, заболеваний, лечения, транспортировки, описание достижений в научно-просветительной работе - это первый этап сбора такой информации.
Накопленная информация помогает биологам зоопарков выполнять основную задачу - проводить дальнейшее улучшение условий содержания и размножения конкретных видов в условиях неволи, улучшение состояния и репродуктивного потенциала животных, совершенствование экспозиции и методов природоохранного просвещения.
Благодаря последним исследованиям в зоопарках становится ясно, насколько важно обеспечивать не только физическое здоровье животных, но и их психологическое состояние. Поэтому изучение поведения животных в условиях неволи и сравнение его с естественным поведением - важное направление научных исследований в Зоопарке. Обогащение искусственной среды обитания - направление современных научных работ в Зоопарке.
На основе коллекции животных Зоопарка научные сотрудники проводят исследования, выполняют дипломные и курсовые работы студенты.
Одним из перспективных направлений исследований является изучение поведения приматов в онтогенетическом и филогенетическом аспектах, проводимое приматологическим центром Зоопарка.
Исследования биологии животных и их поведения могут проводиться как биологами зоопарка, так и учеными других научных институтов и университетов.
В целях развития научной и партнерской деятельности необходимы:
интенсификация научных исследований в Зоопарке силами штатных сотрудников;
расширение сотрудничества с биологическими и ветеринарными учреждениями Санкт-Петербурга;
привлечение сторонних специалистов к совместным исследованиям, касающимся биологии, совершенствования содержания и лечения животных;
проведение научно-практических конференций по различным направлениям деятельности Зоопарка, проведение этологических конференций;
издание научных сборников и подготовка статей для межзоопарковских научных изданий;
подготовка научных сотрудников соответствующего профиля совместно с высшими учебными заведениями;
командировки специалистов в различные зоопарки для повышения квалификации и обмена опытом;
создание научного отдела в Зоопарке.