Научные интересы: биологические основы паразитизма; закономерности биологического круговорота веществ в водоемах; структура, функционирование и продуктивность водных экосистем; научные основы биометода, биотехнология; экология и поведение животных; пропаганда зоологических знаний и охрана окружающей среды; рациональное использование животного мира и генетических ресурсов. Коллекционный фонд института насчитывает более 60 млн единиц хранения, около 260 тыс. видов животных, что составляет приблизительно 1/4 известной мировой фауны.
Одним из примеров исследований по изучению биоразнообразия и экосистем служат многолетние исследования Балтийского и Белого морей. В настоящий момент сотрудниками института обобщены результаты 65-летних исследований пелагических и донных экосистем и продукционных характеристик биоты Белого моря, описан состав и обилие различных биологических ресурсов водоема, изучены трофические взаимоотношения и продукционные возможности основных элементов экосистем. Проанализированы результаты мониторинговых исследований сезонных и многолетних изменений сообществ и популяций ряда видов животных в Белом море. Выявлены многолетние тренды и естественные колебания в беломорских прибрежных экосистемах, и их потенциальные механизмы. Эти данные могут быть использованы при создании моделей экосистем, включающих в себя микропластик как элемент окружающей среды.
Эстуарий реки Нева относится к крупнейшим эстуариям Балтийского моря, испытывающий значительный антропогенный стресс из-за Санкт-Петербурга. Здесь с 1980-х годов проводятся исследования по изучению комбинированного воздействия на водные экосистемы естественных и антропогенных факторов, таких как изменение климата, эвтрофирование открытых и прибрежных вод, сопровождающееся массовым развитием вредных видов водорослей и цианобактерий, загрязнение токсическими веществами, вселение чужеродных видов гидробионтов, крупномасштабное гидротехническое строительство и др.
