Ilmu hewan berasal dari bahasa Yunani zoon yang berarti binatang dan logos yang berarti ilmu. Zoologi adalah ilmu yang mempelajari binatang serta hubungan antara mereka dan lingkungan tempat mereka tinggal. Zoologi juga mempelajari struktur hewan, yang merupakan jaringan, sifat, dan fungsi selulernya.
Sekitar 2.000.000 spesies hewan diketahui, tetapi beberapa ahli percaya bahwa dalam kelompok tertentu, hanya sebagian kecil dari spesies yang ada yang diketahui.
Fisiologi hewan dipelajari dari anatomi dan embriologi. Genetika dan mekanisme evolusi hewan dipelajari melalui biologi molekuler, genetika molekuler, dan biologi evolusioner. Ekologi hewan mempelajari perilaku ekologisnya. Dalam biologi evolusioner, genetika populasi, hereditas, varians, Mendelisme, dan reproduksi dipertimbangkan. Ilmu lain mempelajari karakteristik yang umum untuk setiap spesies atau kelompok hewan.
Termasuk dalam kajian morfologi hewan adalah pengenalan semua jenis hewan yang telah punah dan yang masih hidup, serta penyebarannya dalam ruang dan waktu.
Zoologi dibagi menjadi beberapa cabang, seperti Mastozoologi yang mempelajari mamalia, Ichthyology yang mempelajari ikan, Ornitologi yang mempelajari burung, dan Etologi yang mempelajari perilaku hewan.