Все началось 4 сентября 1805 г., когда профессором кафедры естественной истории и ботаники Казанского Императорского университета был утвержден приехавший в декабре того же года из Германии Карл Федорович Фукс (1776-1846). Он начал читать студентам курс естественной истории, проводить экскурсии по окрестностям Казани и собирать коллекции растений и животных.
В 1823-1827 гг. кафедрой естественной истории и повивального искусства руководил переведенный из Юрьевского университета Александр Иванович Эйхвальд (1795-1876), читавший оригинальный курс зоологии и основавший Кабинет сравнительной анатомии (позднее - Зоотомический кабинет, положивший начало кафедре зоологии беспозвоночных).
Не менее трети века фауна края изучалась Эдуардом Александровичем Эверсманном (1794-1860), возглавившим кафедру в 1828 г. Его трехтомная "Естественная история Оренбургского края" (1840, 1850, 1866) была первой сводкой по фауне млекопитающих и птиц огромного края от Волги до Арала, не потерявшей своего научного значения до наших дней, а многочисленные энтомологические работы (1831-1859), особенно по чешуекрылым и перепончатокрылым, являются, по сути, 4-м томом названной монографии.
При Эверсманне произошло (с 1834 г.) превращение Кабинета естественной истории из собрания наглядных пособий в музей систематической зоологии, научная ценность которого повышается с каждым годом, и выделение самостоятельной кафедры зоологии (1837).
Преемником Эверсманна по кафедре зоологии был его ученик Николай Петрович Вагнер (1829-1907), изучавший в основном беспозвоночных, один из основателей и первый президент Общества естествоиспытателей при Казанском университете, один из пионеров изучения фауны Белого моря, основатель первой в России Соловецкой биологической станции.
Другой ученик Эверсманна, Модест Николаевич Богданов (1841-1888), также один из основателей Общества естествоиспытателей, его первый ученый секретарь, известен как крупнейший орнитолог и один из основателей зоогеографии в России. Его монография "Птицы и звери черноземной полосы Поволжья и долины средней и нижней Волги", открывшая 1-й том "Трудов" Общества естествоиспытателей, особенно актуальна в наше время.
Четверть века руководил кафедрой зоологии также ученик Эверсманна Николай Михайлович Мельников (1840-1900). При нем продолжалось изучение фауны местного края, пополнение и обновление Зоологического музея.
В эти годы (1883-1900) Зоотомическим кабинетом заведует Михаил Михайлович Усов (1845-1902), ставший основателем нового направления в Казанском университете - эволюционной морфологии, продолженного его ассистентом Эдуардом Андреевичем Мейером (1859-1928), учеником последнего Николаем Александровичем Ливановым (1876-1974) и развивающегося на новой научной базе в наши дни. Филогенетические концепции этого направления выражены Н.А.Ливановым в ряде работ и обобщены в монографии "Пути эволюции животного мира" (1945,1955).
На грани XX-XXI веков исследования продолжались на различных объектах учениками Н.А.Ливанова а с использованием электронной микроскопии, уже на новом уровне, А.И.Голубевым, Ф.Г.Соколиной, Л.В.Малютиной, Р.М.Сабировым и др.
Еще раньше, как уже упоминалось, начались энтомологические исследования. Здесь надо назвать работы М.Д.Рузского, изучавшего насекомых-вредителей сельского и лесного хозяйства (1886-1889) и особенно муравьев, опубликовавшего по ним более 20 работ (1894-1914) и монографию "Муравьи России"(1905-1907). Вредители сельского хозяйства (яровая совка, 1935) изучались Марией Ивановной Волковой (1897- ), которая в основном исследовала кровососущих двукрылых Чувашии и Татарстана (1934; 1963 и др.). Николай Васильевич Шмелев (1889-1949) курировал открытую с 1930 г. специализацию по энтомологии, изучал вредителей сельского хозяйства Татарстана, Чувашии, Удмуртии, нынешней Марий Эл, но в основном занимался жуками, в частности вредителями леса - майским хрущем и сосновым слоником (1950).
Позднее А.Б.Халидов впервые в Среднем Поволжье изучал фауну и экологию насекомых - мицетобионтов (обитателей грибов), выявил их видовой состав и многоплановую роль в экосистемах, опубликовав монографию "Насекомые - разрушители грибов" (1984).
Особое место в экологии и зоологии занимает изучение трофических цепей в системе "паразит - хозяин". С приходом в КГУ Владимира Львовича Вагина (1907-1984) расширились паразитологические исследования. Было начато широкомасштабное изучение паразитофауны рыб Куйбышевского водохранилища. У 17 обследованных видов рыб выявлено 85 видов паразитов, изучена сезонная и возрастная динамика зараженности. Этим занимались Ольга Дмитриевна Любарская, другие сотрудники кафедры зоологии беспозвоночных и студенты. Особое внимание было уделено таким гельминтозам как дифиллоботриоз и описторхоз.
Совместно с другими учреждениями проведен анализ динамики и характера заболеваемости гельминтозами населения Татарстана с 1945 по 1998 гг. В.Л.Вагин - специалист по мешкогрудым ракам (Ascothoracida) - паразитам коралловых полипов и иглокожих - продолжал заниматься изучением этой группы, опубликовав монографию "Мешкогрудые раки (Ascothoracida), и паразитирующими на иглокожих червями - мизостомидами, выделенными им в особое подсемейство. В цикле работ казанского периода (1960, 1962, 1963, 1968 и др.) на примере разных групп паразитов (кишечнополостные, черви, моллюски, ракообразные, наездники) В.Л.Вагиным были вскрыты основные закономерности приспособления к паразитированию, проявляющиеся на любых стадиях их жизненного цикла, и их историческое становление. С созданием на кафедре лаборатории электронной микроскопии (1971 г.) гельминты стали использоваться в качестве объектов при решении вопросов эволюционной морфологии нервной системы беспозвоночных. Итоги этих исследований обобщены в монографии А.И.Голубева "Электронная микроскопия нервной системы червей" (1982 г.).
Более четверти века, с 1897 г., кафедрой зоологии руководил Алексей Александрович Остроумов (1858-1925), ученик Н.М.Мельникова, заведовавший ранее Севастопольской биологической станцией и изучавший фауну Средиземноморья. При нем начинается становление ихтиологии и гидробиологии, определяющих направление работ кафедры и в наши дни. Основным объектом исследований стал важный промысловый вид рыб Волги и ее притоков - стерлядь. Были продолжены начатые еще ранее работы по искусственному оплодотворению стерляди. Впервые удалось проследить рост особей стерляди в условиях аквариума. Итоги работ опубликованы А.А.Остроумовым в 1910-1914 и 1918 гг.
В 1928-1931 гг., когда кафедрой руководил Маркел Емельянович Макушок, эти исследования получили уже прикладной характер. Вместо кафедры зоологии позвоночных организуется кафедра ихтиологии и гидробиологии (1931-1946) Гидробиологические работы возглавили Всеволод Владимирович Изосимов (1899-1974), впоследствии перешедший в медицинский институт, а позднее - Халима Мухутдиновна Курбангалиева (1910-2004), изучавшая планктон и бентос водоемов поймы Волги, заливаемых Куйбышевским водохранилищем.
С 1946 г кафедра ихтиологии и гидробиологии вновь становится кафедрой зоологии позвоночных. Научная работа кафедры сосредоточена на изучении гидробионтов водохранилищ и проходит в тесном. cодружестве с казанским отделением Всесоюзного научного института озерного и речного хозяйства, которое возглавил выпускник кафедры зоологии позвоночных Александр Владимирович Лукин, ставший в последствии профессором своей родной кафедры. Эти исследования продолжаются и в настоящее время под руководством Вячеслава Алексеевича Кузнецова, заведующего кафедрой с 1974 г. Гидробиологические работы возглавил В.А.Яковлев, ученик Х.М.Курбангалиевой.
Продолжались на кафедре и тетраподологические исследования (М.Д.Рузский, А.А.Першаков). Трудами А.А.Першакова и его учеников в Казани были созданы Зооботанический сад и Волжско-Камская промысловая биологическая станция (позднее - отделение ВНИИ охоты и звероводства). Участвовали они и в организации и сохранении единственного в РТ Волжско-Камского государственного природного (в недалеком будущем - биосферного) заповедника. Первым директором Зооботсада был Иван Сергеевич Башкиров (1900-1980). Он же опубликовал несколько работ и монографию о зубре (1939) и стал инициатором восстановления зубра в СССР.
Большой вклад в изучение тетрапод Волжско-Камского края внесли В.А.Попов (1910-1980) и В.И.Гаранин. Виктор Алексеевич Попов организовал и возглавил первую в СССР кафедру охраны природы в КГУ (1969 г.). Им и под его руководством опубликованы сводки по млекопитающим (Попов, 1960), птицам (1977, 1978), амфибиям и рептилиям (Гаранин, 1983) и ряд других крупных сообщений.
Одним из значимых итогов работ зоологов обеих кафедр была подготовка под эгидой Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РТ и совместно с Институтом экологии природных систем АН РТ (в обеих организациях работают выпускники кафедр) Красной книги Республики Татарстан. В работе приняли участие 17 выпускников кафедр зоологии, в том числе ныне работающие сотрудники Т.И.Водолажская, В.И.Гаранин, В.Н.Григорьев, В.А.Кузнецов, О.Д.Любарская, А.Б.Халидов. Последние являются редакторами 5 зоологических разделов Красной книги (из 6) и авторами 57 видовых очерков. В настоящее время готовится второе издание Красной книги.