Наукові дослідження, що проводяться на кафедрі зоології, традиційно різнопланові. Науковий профіль кафедри зоології УжНУ визначає тема “Комплексне вивчення різноманіття тваринного світу Українських Карпат”.

У межах цієї теми розроблені і реалізуються наступні сучасні пріоритетні напрямки зоологічних наукових досліджень:

1. Еколого-фауністичні дослідження окремих груп безхребетних і хребетних тварин Східних Карпат.
2. Генетичний аналіз систематичного статусу проблемних видів хребетних тварин. Розташування регіону дає можливість дослідити цілий ряд симпатричних чи парапатричних видів, виділити і вивчити зони їх гібридизації. Даний напрямок може мати суттєве значення для розробки мікроеволюційної теорії.
3. Дослідження закономірностей пристосування тваринних організмів до умов довкілля та взаємозв'язків з іншими групами організмів, міграції та поведінки тварин.
4. Вивчення тварин-паразитів. Розробка біологічних методів боротьби із шкідниками сільського та лісового господарства.
5. Гідробіологічні дослідження.
6. Дослідження впливу різного рівня рекреаційного навантаження на зоокомпоненти природних екосистем Українських Карпат.
7. Розвиток менеджменту та програма екомоніторингу для національних природних парків Закарпаття.
8. Моніторингові дослідження рідкісних та зникаючих видів тварин Українських Карпат.
9. Дослідження екології мисливсько-промислових звірів Українських Карпат та розробка наукових основ їх раціонального використання.

 На кафедрі працює лабораторія геномних досліджень, у рамках якої виконується наукова тема: «Розробка геномних підходів для встановлення генетичного різноманіття рідкісних та ендемічних видів рослин і тварин» (Номер державної реєстрації НДР: 0117U000378), керівник: Олексик Тарас Хомич, кандидат біологічних наук, професор. Тема надактуальна, оскільки стрімкий розвиток методів молекулярної біології та біоінформатики за останнє десятиліття призвів до появи геномного підходу до вивчення біологічних процесів. Карти геномів поступово стають новою точкою відліку досліджень біологічних видів: на них базується детальна документація еволюційних процесів, вивчення появи нових і динаміки старих мутацій, виявлення і відслідковування еволюційних і демографічних процесів, пов’язаних з чутливістю виду до навколишнього середовища.

 Кафедра зоології підтримує тісні зв’язки із науковими установами як України так і за її межами. Так, з вересня 2017 року по 30 червня 2018 року, завідувач кафедри, доцент Куртяк Ф. Ф. проходив стажування на кафедрі екології факультету гуманітарних та природничих наук Пряшівського університету (Словаччина) виконуючи наукову тему « Adventive fish fauna component of the Natura 2000 sites in Slovakia and Transcarpathian region of Ukraine, and its impact to indicator fish species». 

 Поряд з цим, кафедра тісно співпрацює з центрами репродуктивної медицини, що зумовлює виконання наукових робіт у напрямку клінічної ембріології. 

На кафедрі є колекційний матеріал з окремих груп тварин із різноманітних куточків України та світу.

 Результати наукових досліджень відображені у численних наукових публікаціях та представлені на багатьох вітчизняних і зарубіжних наукових конференціях, з'їздах, симпозіумах тощо. Загалом співробітниками кафедри зоології опубліковано понад 1500 наукових статей, 28 монографій та 16 навчальних посібників, присвячених вивченню біології, екологічних особливостей тварин Українських Карпат та проблемам охорони природи. Кафедра зоології надає методичну та консультативну допомогу різним навчальним закладам та науковим установам області, пропагує ідеї збереження біорізноманіття тваринного світу Карпатського регіону.

Понад сім десятків літ існування кафедри зоології було підготовлено і випущено понад 1600 кваліфікованих спеціалістів-зоологів, серед яких один академік НАН України М. Ф. Шуба, п’ять докторів наук І. І. Турянин, Ю. І. Крочко, М. Ю. Клевець, А. А. Ковальчук, В. В. Ткач та понад двадцять кандидатів біологічних наук.