Научные исследования на кафедре зоологии и общей биологии ведутся в рамках основного научного направления Института фундаментальной медицины и биологии — Молекулярно-генетические, клеточные и популяционные основы функционирования живых систем. Общая тематика исследований на кафедре — Морфо-функциональные и экологические адаптации животных на клеточно-тканевом, организменном и популяционном уровнях (Код ГРНТИ 34.33.15, УДК 592, № Гос. регистрации 01200108157). В рамках общей тематики исследования ведутся по следующим направлениям:

• биоресурсы, биоразнообразие и биоинвазии (биология биоинвазионных видов в морские, пресноводные и наземные экосистемы; фаунистика; прикладная гидробиология, биология промысловых объектов; рациональное использование рыбных ресурсов и промысловых беспозвоночных, рыбоводство, прикладная энтомология, пчеловодство);
• эволюционная и функциональная морфология животных (эволюция систем органов и морфо-функциональные адаптации; изучение ультраструктурных изменений в тканях животных в условиях анабиоза и при воздействии радиации);
• технологии живых систем (информационные технологии в зоологии и гидробиологии, фаунистические кадастры; молекулярная таксономия; палеоклиматология по гидробиологическим индикаторам, биоиндикация и токсикология);
• биомедицинские исследования (гистология патологических и восстановленных тканей методами световой и электронной микроскопии; паразитологические и ихтиопатологические исследования; судебно-медицинская энтомология).

Научные исследования кафедры соответствуют Приоритетным направлениям развития науки в РФ и Программе развития Казанского федерального университета: биологические и медицинские технологии, технологии живых систем; рациональное природопользование; информационно-коммуникационные технологии; многоуровневые образовательные системы.

Студенты кафедры зоологии и общей биологии активно занимаются научно-исследовательской работой в рамках основных направлений НИР кафедры – эволюционной и функциональной морфологии животных, биоразнообразия и биоинвазий, технологий живых систем и биомедицинских исследований. Многообразие тематик студенческих научных работ, разумеется, не исчерпывается указанными направлениями. Методологический арсенал студентов, подготовленных кафедрой, включает в себя как классические техники и методики (световая гистология, электронная микроскопия), так и современные (молекулярно-генетический анализ). В последние годы особенно активно развиваются научные исследования, проводимые на стыке направлений и специальностей – в частности, в области медицинской паразитологии, молекулярной биологии, бионанотехнологий. Студенты кафедры регулярно докладывают результаты своей научной работы на конференциях, симпозиумах и семинарах различного уровня – от кафедральных и университетских (Беломорские конференции, Дни науки, Итоговые научные конференции) до Всероссийских и Международных.