Los zoológicos tienen objetivos como son la investigación, reproducción y conservación de especies que en la naturaleza están amenazadas en peligro de extinción.
En este sentido el Zoo-Aquarium de Madrid está involucrado en: programas internacionales de cría en cautividad de especies amenazadas, colabora con las Autoridades Gubernativas y la Agencia de Medio Ambiente y participa en diferentes proyectos de recuperación y reintroducción de animales.
El Zoo-Aquarium de Madrid trabaja con diferentes instituciones en proyectos de investigación concretamente, en este año 2006, el Aquarium del Zoo ha entrado a formar parte del Proyecto de investigación internacional SECORE dirigido por Dirk Petersen del Zoo de Rotterdam que estudia la reproduccion sexual de los corales.
El proyecto SECORE estudia la viabilidad de un método alternativo para la obtención de corales mucho más respetuoso con el medio ambiente. Diversos institutos de investigación marina recolectan larvas de corales directamente del mar y se las envian a Dirk Petersen. Una vez en Holanda, las larvas son fijadas a un sustrato y enviadas a los acuarios públicos e institutos de investigación participantes en el proyecto.
Estas instituciones, entre las que se encuentra el Zoo Aquarium de Madrid se encargan de estudiar la supervivencia y el crecimiento de las larvas recibidas hasta que alcanzan una talla comercial.
Hoy por hoy, las técnicas de reproducción asexual inducida mediante el esquejado de corales han sido asimiladas. Esto permite mantener poblaciones autosuficientes en los grandes acuarios públicos.
Aun asi, la inmensa mayoría de los corales que nutren la demanda de los aficcionados a la acuariofilia marina y los acuarios públicos, provienen de ejemplares recolectados directamente de la naturaleza.
Con este método se pretende reducir el declive que padece el arrecife de coral a nivel mundial, reduciendo la extracción de individuos reproductores del mismo.
En cuanto a la labor divulgativa, el Zoo-Aquarium de Madrid colabora con numerosas universidades y centros educativos para la realización de prácticas en sus instalaciones.