Kauno Tado Ivanausko zoologijos muziejus neturi mokslinio tyrimo institucijos statuso, tačiau čia dirbantys zoologai, siekdami kelti kvalifikaciją, plačiau pritaikyti turimas žinias ir panaudoti rinkiniuose sukauptus duomenis, dalyvauja bendrose su kitomis mokslo įstaigomis gamtotyros ir gamtosaugos projektuose arba savarankiškai vykdo mokslines programas.
Kauno Tado Ivanausko zoologijos muziejuje organizuojama daugiau nei trisdešimti teminių ekskursijų, kurių turinys apima įvairių gyvūnų klasių ypatybių, zoogeografinio pasiskirstymo, sistematikos ir ekologijos temas.
Muziejuje vykdomi edukaciniai užsiėmimai, kurie sąveikauja su formaliojo ir neformaliojo ugdymo(si) programomis, mokymosi visą gyvenimą koncepcija bei atitinka įvairių visuomenės grupių poreikius ir lūkesčius.
Muziejaus rinkiniams skirtus stuburinių gyvūnų preparatai ruošiami Preparavimo ir taksidermijos skyriaus laboratorijose. Čia gauti negyvų gyvūnų kūnai arba jų dalys ištiriami pagal zoologijos standartus, preparuojami ir užkonservuojami. Šis darbas vadinamas taksidermija. Dalis preparatų gaminami specialiai moksliniams rinkiniams ir skirti naudotis mokslininkams ir besimokantiems. Tai kimštos arba plokščios odos, skeletai, kaukolės ir pan. Kita dalis skirta demonstruoti ekspozicijose, parodose, edukuciniuose užsiėmimuose, paskaitose ir kt. Dauguma jų – gyvūnų iškamšos. Iškamšų gaminimas yra tapęs menu. Muziejaus taksidermistai šį meną gerai įvaldė, už savo kūrinius parodose apdovanoti medaliais.
Visa informacija apie rūšį užkoduota kiekvienos ląstelės DNR, todėl greta tradicinių zoologinių preparatų pradėta kaupti genetinių išteklių – gyvūnų audinių – kolekcija, kuri galės būti panaudota taksonominiams, filogenetiniams, evoliuciniams, populiaciniams ar ekologiniams tyrimams. Genetinių išteklių kolekcijos tampa vis svarbesnės vykdant biologinius tyrimus.
Kauno Tado Ivanausko zoologijos muziejus organizuoja ir koordinuoja paukščių žiedavimą Lietuvoje. Tam tikslui 1978 m. muziejuje įkurtas Lietuvos paukščių žiedavimo centras, kuris kaupia, tvarko, sistemina, skaitmenizuoja, saugo ir naudoja visų Lietuvoje sužieduotų paukščių žiedavimo ir aptikimo duomenis bei duomenis apie kitose valstybėse žieduotus ir Lietuvoje aptiktus paukščius. Duomenimis keičiamasi su kitų valstybių paukščių žiedavimo centrais.
Įkurta 1929 m. prof. Tado Ivanausko iniciatyva. Ventės ragas –vienas didžiausių paukščių koncentracijos taškų Baltosios ir Baltijos jūrų migraciniame kelyje. Kartais rudeninės migracijos metu per Ventės ragą praskrenda iki milijono sparnuočių per parą. Stoties darbuotojai su talkininkais per metus apžieduoja 60-100 tūkst. paukščių. Stotyje sukonstruota didžiausia pasaulyje paukščių gaudyklė, migruojantys bei vietinių populiacijų paukščiai gaudomi ir originalios konstrukcijos zigzaginėmis“ gaudyklėmis. Stotyje veikia muziejus, supažindinantis lankytojus su paukščių žiedavimo istorija, migruojančiais bei žiemojančiais paukščiais.
