В зоопсихологических исследованиях наиболее часто используются следующие методы:
1. Метод "лабиринта". подопытному животному ставится задача – найти путь к определенной, непосредственно не воспринимаемой им цели (пища или убежище). В экспериментах используются как двухмерные, одноуровневые лабиринты, где животное перемещается в одной плоскости, так и трехмерные, двухуровневые, где оно может перемещаться в двух плоскостях. При отклонениях от правильного пути иногда используют наказание животного. Результаты прохождения животным лабиринта определяются, как правило, по скорости достижения "цели" и по количеству допущенных ошибок. Данный метод позволяет изучать способности животных к научению, к выработке двигательных навыков, а также способности к пространственной ориентации.
2. Метод "обходного пути". Особенность – животное непосредственно воспринимает объект, на который направлены его действия уже в начале опыта. Обычно этим объектом является пища. В отличие от метода "лабиринта", в данном методе животному приходится для достижения объекта обойти одну или несколько преград. В экспериментах с использованием метода обходного пути учитываются и оцениваются скорость и траектория передвижения животного, степень сложности задачи, скорость ее решения при поиске животным обходного пути и достижения результата.
3. Метод "дифференцировочной дрессировки". используют для выявления способностей животного к различению объектов и их признаков, при этом объекты предъявляют одновременно или последовательно. При правильном выборе объекта животное вознаграждается, этот способ носит название положительная дрессировка, в других случаях одновременно с подкреплением правильного выбора применяют наказание за неправильный выбор, этот способ носит название положительно-отрицательная дрессировка. Последовательно уменьшая различия между признаками объектов, исследователь может выявить у животного пределы различения (дифференцировки) данного качества предметов. Таким образом изучают особенности зрения у животных разных видов (остроту, цветоощущение, восприятие величин и форм), процессы формирования навыков, памяти животных (по времени сохранения результатов тренировки), а также способности животных к обобщению.
4. Метод "выбора на образец". Данный метод является вариантом метода дифференцировочной дрессировки и применяется для изучения сенсорных систем высших животных (обезьян). Животное должно выбрать из ряда объектов тот объект, который соответствует образцу. Образец предъявляется животному в начале эксперимента, при этом в ходе эксперимента правильный выбор обычно положительно подкрепляется.
5. Метод "проблемной клетки (ящика)". В экспериментах, когда используется данный метод, животному, чтобы получить подкрепления (корм или свободу), необходимо открыть (иногда в определенной последовательности) затворы на дверце клетки или крышке ящика. Этот метод позволяет исследовать сложные формы научения и моторные элементы интеллектуального поведения животных. Особенно продуктивно применение этого метода при изучении животных с развитыми хватательными конечностями (крысы, еноты, обезьяны). При постановке экспериментов для выявления высших психических способностей животных, им обычно для решения задачи предоставляется возможность использовать различные орудия (палки, блоки и тому подобное). Используя этот метод, при постепенном усложнении задачи, в процессе экспериментов, можно получить ценные данные не только об эффекторных, но и сенсорных компонентах интеллекта животных.
6. Метод анализа обычного, неподкрепляемого манипулирования различными предметами. Данный метод исследования позволяет судить об эффекторных способностях животных, их ориентировочно-исследовательской деятельности, игровом поведении, способностях к анализу и синтезу, а также позволяет проследить предысторию трудовой деятельности человека.Кроме этого следует отметить, что во всех зоопсихологических исследованиях результаты наблюдений обычно фиксируются с помощью фото, кино- и видеосъемки, звукозаписи и других средств фиксации поведения животных.