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.
