Enhetens forskare har specialiserat sig på några av alla de djurgrupper som hör till de ryggradslösa djuren (evertebraterna). Forskarna har av tradition mest intresserat sig för djurgrupper inom den marina faunan. Här finns den stora mångfalden av viktiga djurgrupper som har betydelse för utforskandet av djurvärldens utvecklingshistoria. Även på land och i sötvatten finns en rik fauna av mikroskopiska djur som några forskare ägnar sig åt. Av de marina djuren studeras för närvarande ormstjärnor, snäckor och fåborstmaskar. De landlevande mikroskopiska djuren som studeras är rundmaskar och björndjur.
De flesta projekten är inriktade på att beskriva och klassificera kända och okända arter, men även faunistiskt ekologiska projekt ingår i studierna. Forskarna har ett omfattande samarbete med specialister runt om i världen. Arbetet baseras på föremål i enhetens samlingar eller inlånade från andra naturhistoriska museer, på djur som forskarna själva samlar in under fältarbete inom och utanför Sverige, eller på material som genom samarbete ställs till forskarnas förfogande. Nyinsamlat eller donerat material införlivas i enhetens samlingar efter avslutad bearbetning. Forskningen bidrar därmed till samlingarnas tillväxt och förädling. Forskningsprojekten utnyttjar olika slags teknik, framför allt ljusmikroskopi, svepelektronmikroskopi, transmissionselektronmikroskopi, samt DNA-sekvensering.