研究动物行为的方法可分为两类：观察法和实验法。
观察法 要求观察者精确、真实、详尽、客观地反复观察，并作好观察记录。也就是说要求观察者在观察某种动物时，将这种动物的所作所为不加渲染地如实记录，即见到什么就记下什么。在研究动物行为的初期，这种观察、记录工作几乎全部由观察者去做。例如，19世纪著名的法国昆虫学家亨利·法布尔（1823 -1915年）是用观察法研究昆虫生活的第一位科学家，被称为“昆虫世界的荷马”。伟大的进化论创始人查理·达尔文说法布尔是一个“卓越的观察家”，他研究的是活着的动物，他是在“蓝色的天空下、蝉儿的歌声中”观察和研究它们本能的表现。只要天气晴好，法布尔就带上一把洋伞、一个放大镜、一支笔、一个记录本、一块面包和一个苹果，一大早就出发去观察，天黑时才返回家。他就是这样辛辛苦苦地工作着、探查着。他观察每一种昆虫都花去大量的时间，如观察土蜂20年、地胆过渡变态25年、隧蜂30年、蜣螂（屎克螂）40年，最后才写成一篇材料。他是如此认真负责，生怕观察中出现漏洞。对当时不理解他的科学家们的议论，他采用了一种很别致的方法加以答辩。他对他的昆虫朋友们说：“来，你们一齐来，你，带刺的，还有你，长着鞘翅和甲胄的，你们都来帮我答辩解释。告诉他们，我是怎样密切地和你们生活在一起的。告诉他们，我是用了怎样的耐心来观察的，以及怎样谨慎地记载你们的叙述，不任意增减。无论谁，只要他们愿意来研究你们，就一定会得到同样的结果。”在科技发达的今天，我们可以借助于摄影机、录音机、摄像机等现代化手段去记录观察对象的一切，必要时可以重放、再现当时的场景，以利进一步观察研究。
