Современные проблемы З. тесно связаны с достижениями смежных биологических дисциплин (физиологии, биологии, иммунологии) и популяционной генетики, благодаря которым в СССР, так же как за рубежом, широко развернулись исследования белков крови, молока, куриных яиц и т.д. с целью выяснения их изменчивости, наследственной обусловленности, связи с жизнеспособностью и продуктивностью животных. Исследованиями установлено, что такие признаки, как содержание жира и белков в молоке крупного рогатого скота, вес яиц кур, качество туши свиней, тонина шерсти овец и др., обладают высокой степенью наследуемости и для быстрого их улучшения достаточно простых приёмов массового отбора животных по этим признакам. А такие признаки, как жизнеспособность, плодовитость, удои молочного скота, интенсивность яйцекладки кур и др., обладают низкой наследуемостью и для успешного их совершенствования необходимы более сложные приёмы племенной работы (учёт происхождения животных, качество получаемого от них потомства, выявление лучшей сочетаемости пар и т.п.). Ещё шире изучаются иммуногенетические особенности групп крови животных, на основе которых можно определять в спорных случаях происхождение животных. На основе принципов популяционной генетики для прикладной селекции животных сформулированы такие важные понятия, как селекционный дифференциал, селекционный индекс и др. Основные исследования по проблемам, связанным с популяционной генетикой, выполнены в США (Дж. Лаш, С. Райт), в Великобритании (А. Робертсон) и Швеции (И. Юхансон). Много внимания уделяют учёные СССР, США, Великобритании, Канады, Новой Зеландии, Японии и др. стран проблеме взаимодействия генотипа и среды, расшифровке понятия сочетаемости кровей и др. В СССР, США, Швеции, Новой Зеландии, ГДР и др. странах изучаются методы селекции животных по качеству продукции и оплате корма. В некоторых странах (в Нидерландах и др.) цены на молоко устанавливаются в зависимости от содержания в нём жира и белка, чему способствовало широкое внедрение колориметрических методов анализа молока на содержание в нём белка. Во многих странах разработаны эффективные методы (с помощью ультразвуковых приборов) прижизненной оценки качества туш свиней, позволяющие не только измерять толщину шпика, но и площадь «мышечного глазка». В свиноводстве и бройлерном птицеводстве эффективной оказалась селекция на улучшение оплаты корма.
В некоторых странах ведутся исследования по повышению наследственной устойчивости животных к болезням, особенно к инфекционным. На курах (в США) проведены селекционные эксперименты, с помощью которых удалось вывести линии, устойчивые к кокцидиозу, белому поносу цыплят, лейкозу. Многие зоотехнические учреждения СССР, США и Европы работают над проблемой значения аминокислот, витаминов, ферментов, антибиотиков и микроэлементов рациона в формировании продуктивности животных; интенсивно изучают влияние биостимуляторов на рост и развитие животных.
Обширные исследования проводятся в СССР и за рубежом в области кормления и содержания животных. В связи с созданием крупных животноводческих комплексов по выращиванию и откорму животных («фабрик мяса и молока»), строительством птицефабрик на десятки тысяч кур-несушек и т.п. разрабатываются наиболее совершенные способы содержания животных, эффективные режимы освещения и вентиляции животноводческих помещений, новые способы механизации и автоматизации трудоёмких процессов в животноводстве (кормления животных, особенно в откормочных цехах, уборки животноводческих помещений и др.).
В научной разработке проблем З. всё шире используются современные методы исследований (хроматография, рентгенофотометрия, применение лучистой энергии, меченых атомов и др.), внедряется машиносчётная техника. Многие проблемы З. разрабатываются в СССР и зарубежных странах параллельно.