Zoölogie (oud Grieks: zóon = schepsel, dier, lógos = studie) is dierwetenschap en is een tak van de biologie.
Het behandelt alle fenomenen van het dierlijk leven, zoals de vorm (morfologie) en de structuur van dieren (anatomie, histologie, cytologie), hun lichaamsfuncties (fysiologie), individuele (ontogenie) en stamontwikkeling (fylogenese), met de fossiele dieren (paleozoölogie), de familierelaties (systematiek), de naamgeving van soorten (taxonomie), hun relaties met de omgeving (ecologie), hun verspreiding (diergeografie) en hun gedrag.
Deze vakgebieden zijn gegroepeerd onder de noemer algemene zoölogie. Dit in tegenstelling tot speciale zoölogie, die zich bezighoudt met specifieke groepen dieren. Toegepaste zoölogie omvat o.a. veeteelt en parasitologie.