Лаборатория ведет междисциплинарные исследования по следующим направлениям:
- экология организмов и сообществ;
- функциональная и эволюционная морфология;
- экологическая физиология;
- биологическое разнообразие;
- генетика;
- биотехнология.
Исследования ведутся с привлечением широкого спектра биологических объектов, охватывающего уровни биологической организации от молекулярного до биоценотического.
Разрабатываются следующие темы фундаментального и прикладного характера:
- пути и закономерности эволюционных преобразований морфо-функциональных систем (покровы, опорно-двигательный аппарат, пищеварительная система);
- механизмы высокоэффективной утилизации растительных кормов и молекулярно-генетические исследования микробиоты кишечного тракта животных;
- локомоторные адаптации;
- проектирование и изготовление телеметрической систем для научных исследований.
В последние годы в лаборатории наиболее активно развиваются фундаментальные и прикладные исследования в области биомеханики локомоции позвоночных, а также «сквозные» биоинформатические исследования, придавшие новый импульс традиционной тематике лаборатории.