Лаборатория создана в 1967 г. по инициативе лауреата Государственной премии, доктора биологических наук, профессора Б.П. Мантейфеля, который до 1986 г. был ее руководителем. Основу ее коллектива составила группа исследователей поведения рыб, работавших в лаборатории ихтиологии, руководимой членом-корреспондентом АН СССР Г.В. Никольским. С 1986 г. лабораторию возглавляет академик РАН Д.С. Павлов.
С момента основания и по настоящее время исследования лаборатории связаны с экологическими аспектами поведения рыб, фундаментальными проблемами теории миграций рыб, оборонительно-пищевыми взаимоотношениями гидробионтов, этологической организацией сообществ; электрорецепцией и электрокоммуникацией слабоэлектрических рыб; сенсорными основами поведения рыб и амфибий; поведением и экологией видов-вселенцев.