Les zoos sont également eux-mêmes d'importants centres de recherche. Les membres de zoosuisse participent actuellement à plus de 130 projets de recherche. Ceux-ci portent notamment sur le comportement animal, la nutrition, les programmes de vaccination, les bases génétiques des réintroductions ou encore la santé des animaux intégrés aux programmes d'élevage conservatoire. De nombreux projets sont menés en collaboration avec des universités, des instituts de recherche et des réseaux scientifiques internationaux.
La Biobanque de l'Association européenne des zoos et aquariums (EAZA Biobank) joue également un rôle majeur. Elle collecte et conserve des échantillons biologiques tels que du sang, des tissus ou des poils provenant d'animaux des zoos membres de l'EAZA, ainsi que, dans certains cas, d'animaux sauvages. Ces échantillons sont mis à la disposition de la communauté scientifique. Ils permettent d'étudier des questions génétiques, de mieux comprendre les liens de parenté entre les animaux et de développer des stratégies toujours plus efficaces pour la conservation des espèces menacées, aussi bien en milieu contrôlé que dans leur habitat naturel.
