Уникальные фондовые коллекции Зоологического института собраны многими поколениями отечественных и иностранных зоологов. Значительную их часть составляют исторические экспонаты Кунсткамеры Петра I, сборы выдающихся российских ученых и путешественников В.И. Беринга, П.С. Палласа, А.Ф. Миддендорфа, И.Г. Вознесенского, Г.И. Лангсдорфа, Н.М. Пржевальского, П.К. Козлова, В.И. Роборовского, Н.А. Зарудного, Н.А. Северцова, П.П. Семенова-Тян-Шаньского и многих других на всех территориях и в акваториях нашей планеты, представляющие важнейшую историческую и научную ценность. Большую роль в этом сыграли морские путешествия, среди них знаменитые кругосветные путешествия И.Ф. Крузенштерна и Ю.Ф. Лисянского, Ф.А. Головина, О.Е. Коцебу, экспедиции Ф.Ф. Беллинсгаузена, М.П. Лазарева и Ф.П. Литке, в которых принимали участие и натуралисты. Нельзя не упомянуть путешествия А.Д. Нордмана на Кавказ, К.М. Бэра на Новую Землю и в Русскую Лапландию, девятилетнее путешествие препаратора Зоологического музея И.Г. Вознесенского по Дальнему Востоку и русским владениям в Северной Америке от Аляски до Калифорнии, путешествие А.Ф. Миддендорфа в Восточную Сибирь, экспедицию Л.И. Шренка по Амурскому краю и на Сахалин, путешествие Н.А. Северцова к Аральскому морю. Собранные в ходе этих экспедиций материалы, хранящиеся в Зоологическом институте РАН, остаются непреходящим источником сведений о структуре и распределении фаунистического разнообразия в пространстве и во времени. Коллекционные фонды продолжают расти, в первую очередь, благодаря сборам во время многочисленных экспедиций института, а также за счет поступлений из различных обществ и учреждений (Русского географического общества, Общества изучения Сибири, Управления Главсевморпути, различных природных заповедников и др.), от зоологов, краеведов, любителей природы, путем обмена с другими музеями, пожертвований от отдельных лиц, и, в частных случаях, путем покупки. Зоологический институт обладает одной из крупнейших зоологических коллекций в мире, насчитывающей более 60 млн. единиц хранения. Единица хранения — это любой объект, имеющий этикетку со сведениями о месте и времени сбора, фамилией сборщика и, в идеале, — с научным определением. Единицами хранения являются чучела, тушки, шкурки, скелеты позвоночных животных и их части, птичьи яйца и гнезда, сухие и влажные (в спирте или формалине) рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и беспозвоночные животные, специальные препараты животных микроскопических размеров или их частей, современные и ископаемые останки животных, образцы ДНК или отдельные сиквенсы. Понятие «единица хранения» имеет много эквивалентов, некоторые из которых (образцы зоологических коллекций, научные материалы, экземпляры и пр.) используются в правовой и нормативной лексике. Зоологическая коллекция — это упорядоченное научно документированное собрание (или набор объектов), представляющее научный или образовательный интерес. В состав фондовых коллекций входят обзорные и исследовательские коллекции. Обзорная коллекция различных типов животных, оформленная как Зоологический музей Зоологического института РАН, насчитывает примерно 30 000 экземпляров и является одной из крупнейших экспозиций в мире. Важнейшая составляющая этой обзорной музейной коллекции — всемирно известная экспозиция «Мамонтового зала», со знаменитым чучелом Березовского мамонта, скелетом южного слона и двумя мумиями мамонтят, абсолютный возраст которых определяется примерно в 36–40 тыс. лет, экспозиции кораллов и моллюсков, уникальная коллекция тропических птиц, коллекция сумчатых млекопитающих, коллекции позвоночных животных Центральной Азии, собранные Н.М. Пржевальским и П.К. Козловым.