Azərbaycanın öz milli elmi kadrları və zooloji tədqiqatlar aparan xüsusi təşkilatları olmadığından, heyvanlar aləminin öyrənilməsi kiçik stansiya və laboratoriyalarda yerinə yetirilirdi. Azərbaycanda heyvanlar aləminin hərtərəfli, planauyğun, sistemli tədqiqi yalnız bu məqsədə xidmət edən elmi idarələrin və ali təhsil ocaqlarının geniş şəbəkəsinin yaradılmasından sonra mümkün oldu.1932-ci ildə SSRİ EA Zaqafqaziya Filialı Azərbaycan şöbəsinin tərkibində quru və su faunası seksiyalarından ibarət Zoologiya bölməsi yaradıldı və professor V. S. Yelpatyevski bölməyə rəhbər təyin edildi. SSRİ EA Azərbaycan filialı Rəyasət heyətinin qərarı ilə 1936-cı il martın 1-də Zoologiya bölməsi bazasında Zoologiya İnstitutu təşkil olundu. Zoologiya İnstitutu yaradıldığı ildə iki şöbədən – quru heyvanları və su heyvanları şöbələrindən ibarət idi. V. S. Yelpatyevski institutun direktoru və quru onurğalı heyvanları şöbəsinin rəhbəri, professor S. M. Qubin direktor müavini, professor A. N. Derjavin su heyvanları şöbəsinin rəhbəri təyin edildi. 1939-cu ildən 1950-ci ilə qədər instituta b.e.n. Ə. Əlizadə, 1950–1960-cı illərdə akademik S. Əsədov, 1960-cı ilin mart ayından 2011-ci ilədək akademik M. Musayev, 2011-ci ildən 2016-cı ilin mart ayınadək AMEA-nın müxbir üzvü İ. X. Ələkbərov, 2016–2019 illərdə E. F. Yusifov rəhbərlik etmiş, hazırda institutun direktoru vəzifəsini aqrar elmləri üzrə fəlsəfə doktoru, dosent Ələddin Qismət oğlu Eyvazov icra edir.

İnstitutda müxtəlif vaxtlarda Heyvanların embriologiyası, Mingəçevir dayaq bazası, Protistologiya, Su heyvanlarının parazitləri, Helmintologiya, Araxnologiya, Protozoologiya, Parazit-sahib münasibətlərinin biokimyəvi əsasları, Xəzər bioloji stansiyası, Bioloji təbəqə, Balıq ehtiyatlarının artırılması Faydalı həşəratların introduksiyası və iqlimləşdirilməsi, Cücülərin fauna və sistematikası, Quru onurğalıları, Ornitologiya, Teriologiya və Herpetologiya şöbə və laboratoriyaları fəaliyyət göstəmirşdir.

2016-cı ildə aparılan struktur dəyişikliklərindən sonra, hal-hazırda institutda aşağıdakı şöbələr fəaliyyət göstərir:

• Tətbiqi Zoologiya Mərkəzi;
• İctimaiyyətlə Əlaqələr Şöbəsi;
• Təhsil Şöbəsi;
• Ümumi Şöbə;
• Beynəlxalq Əlaqələr Şöbəsi;
• Parazitologiya, Protozoologiya, Quru Onurğalıları, Hidrobiologiya, Quru Onurğasızları və laboratoriyaları;
• Ağsu Təcrübə Dayaq Məntəqəsi;
• Mingəçevir Elmi-Təcrübə Stansiyası;
• Zooloji muzey;
• Vivarium;
• Kitabxana.

AMEA Zoologiya İnstitutunun perspektiv planında həll edilməsi qarşıya qoyulan problemlərlə bağlı, heyvanlar aləminin bioloji müxtəlifliyinin, zəif tədqiq edilmiş heyvan qruplarının öyrənilməsi; bəzi şübhəli cins və növlərin sistematika və taksonomiyasının dəqiqləşdirilməsi, təsərrüfat əhəmiyyətli nadir və nəsli kəsilmək təhlükəsi olan növlərin biologiya və ekologiyasının tam araşdırılması; bioloji və iqtisadi cəhətdən faydalı heyvanların çoxaldılma texnologiyasının hazırlanması; Azərbaycanın heyvanlar aləminin öyrənilməsində kosmik tədqiqat, informasiya texnologiyaları, riyazi modelləşdirmə, molekulyar-genetik, tədqiqat üsullarının zooloji tədqiqatlara tətbiqi, əkiz növlərin genom quruluşunun müəyyənləşdirilməsi; müxtəlif təbii komplekslərdə antropogen təsirin güclənməsi şəraitində heyvanların yaranma, say, ekoloji və davranış xüsusiyyətlərinin tədqiqi; elektron məlumat bazasının yaradılması; məsələlərin araşdırılması nəzərdə tutulur.

• 1932 — V. S. Yelpatyevski
• 1939 — Ə. N. Əlizadə
• 1950 — S. M. Əsədov
• 1960 — M. Ə. Musayev
• 2011 — İ. X. Ələkbərov
• 2016 — E. F. Yusifov
• 2020 — E. İ. Əhmədov
• 2020 — Ə. Q. Eyvazov

• Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası