紧密围绕动物物种多样性及其进化方面的重大科学问题，从形态及分子学方面，开展重要动物类群的系统分类、系统发育、生物地理、进化、物种形成以及极端环境与重大地质事件影响下的物种进化规律研究，为国家的经济建设、生态建设、环境安全和动物资源的持续利用提供科学依据、技术支撑和战略咨询，并应用分类学知识为公众教育服务，宣传和普及动物学的基础知识。

　　紧密围绕有害生物种群暴发、扩散及其进化与适应等方面的重大科学问题，从生态学、行为学、生理学、神经生物学、分子生物学、信息科学等多学科、多方位、多角度出发，阐明种群增长与调节的生态生物学机制，揭示有害生物暴发成灾的机制，提出无公害可持续控制的新技术和新理论，服务于国家食品安全、生态安全和可持续农业发展战略。

　　围绕珍稀濒危动物就地和迁地保护中的重大科学问题，开展珍稀濒危动物繁殖行为学与生态遗传学研究；探讨物种濒危和灭绝的生态学机制及保护对策；阐明全球气候变化和人类活动对珍稀濒危动物生存力的影响；开展濒危物种种群生存力分析及物种受胁状况评估与优先保护等级研究；提出拯救和保护珍稀濒危动物的措施、方案和技术，为野生动物保护和管理提供科学依据，为国家生态环境安全与建设、生物多样性保护以及履行生物多样性国际公约和CITES国际公约服务。

　　围绕生殖及发育中的重大科学问题，探讨生殖与发育过程的分子与细胞生物学机制，寻找、鉴定或注释新基因，以及揭示新的功能和代谢途径等;从基因表达、蛋白质谱分析、转录调控等方面开展对细胞分化与去分化的机理研究，为干细胞和治疗性克隆的应用奠定基础;开展对农业动物（尤其是家畜）的生殖与发育生物学的研究，改进克隆和转基因技术，使之能应用于农业动物品种改良和转基因药物生产。

　　从细胞膜分子生物学的角度，研究细胞增殖、分化与凋亡中的分子调控机制，深入分析生物膜蛋白在细胞凋亡、干细胞维持和分化，细胞衰老调节中的作用；开展细胞的跨膜信号转导，克隆细胞分化，衰老和凋亡相关基因；开展癌细胞增殖、干细胞分化、细胞凋亡中信号调控的整合研究；分析跨膜信号转导在免疫中的调节机制；研究相关基因的克隆和调节信号通路；研究端粒、线粒体和自由基与细胞凋亡、衰老的关系；开发和研究新一代相关疾病的治疗药物和方法。

　　围绕病原体与动物宿主、家畜之间协同进化及生态疫源性中的重大科学问题，加强生态学、分子生物学和微生物学的交叉融合，研究关键动物宿主种群暴发与疾病流行规律；病原体通过食物网、生态链到人群及家畜的传播途径；研究切断传播链条的措施和办法；研究预测和控制宿主种群数量的措施和办法；为重大动物疾病预警与防范提供技术支撑和科学依据。