הגן למחקר זואולוגי באוניברסיטת תל אביב מקיים אוסף מגוון של בעלי חיים מישראל ומהאזור. הגן מהווה תשתית מדעית למחקרים מתחומים מגוונים, כולל אקולוגיה, שמירת טבע, פיזיולוגיה, אנדוקרינולוגיה, מדעי המוח, התנהגות בעלי חיים, אנטומולוגיה, האבקה והדברה ביולוגית, וכן למחקרים בין-תחומיים, המפגישים את המחקר הביולוגי עם תחומי הפסיכולוגיה, כלכלה, קבלת החלטות, הנדסה ומדעי המחשב. בגן מעבדות של חברי סגל מהמחלקה לזואולוגיה, ומתקיימת בו גם פעילות של חוקרים מפקולטות אחרות באוניברסיטה ומאוניברסיטאות נוספות בארץ ובעולם. במסגרת הפעילות המדעית של מעבדות אלו, עשרות סטודנטים לתארים מתקדמים של מוסמך, דוקטורט ובתר-דוקטור מבצעים בגן את עבודת המחקר שלהם.
החוקרים בגן, חברי סגל וסטודנטים, משתמשים באוספי החי והתשתיות הייחודיות הקיימות בגן. העבודה עם בעלי חיים שאינם חיות מעבדה הופכת שכיחה יותר בתחומי מחקר רבים ומגוונים. במקביל לה מתפתחת גם ההבנה שעל מנת לעבוד עם חיות בר יש לעבוד בסביבה המדמה סביבה טבעית. סביבה זו דורשת שטחים נרחבים יחסית (למשל, עבור עטלפים מעופפים), התמחות בגידול מיני בעלי חיים בעלי צרכים מורכבים, והיא בלתי אפשרית בבתי החיות הנהוגים כיום במוסדות השונים, שבהם לא מתאפשרת הכנסת חיות בר. לגן הזואולוגי יש את כל היכולות האלה – אוסף חי מגוון, שטחים נרחבים ואנשי מקצוע – מטפלים בחיות, וטרינר וצוות טכני, בעלי ניסיון רב. זוהי תשתית מדעית ייחודית בארץ ובעולם, המקנה יכולת מחקרית ייחודית של מגוון גדול של בעלי חיים.

תחומי המחקר בגן הזואולוגי רבים ומגוונים:

  • אבולוציה
  • אקולוגיה
  • פיזיולוגיה
  • שמירת טבע
  • ביומימיקרי
  • התנהגות בעלי חיים
  • מודלים ביולוגים להתנהגות וקבלת החלטות