La ricerca muove dall'inventariazione della diversità vertebrata di aree poco conosciute e talvolta ancora inesplorate, con successive analisi dei pattern biogeografici e delle dinamiche di speciazione, così come allo studio di popolazione e modellistica ecologica di specie chiave degli ecosistemi forestali. I risultati scientifici, che includono la descrizione di molte specie nuove, sono utilizzati anche per la valorizzazione e prioritizzazione dei siti in oggetto e per la definizione di strategie di conservazione.

Accanto alla pura documentazione, si inseriscono linee di ricerca di rilievo che adottano approcci multidisciplinari sia per studi di ecologia, genetica, filogenetica e fisiologia - con modalità diverse e variabili scale spazio-temporali - sia per studi di pattern evolutivi e radiazioni filogenetiche, che dinamiche di popolazioni, con specialmente riguardo per quelle minacciate come nel caso di alcuni mammiferi. I dati e i campioni raccolti forniscono e incrementano la collezione del Museo, e la nuova piattaforma di banche dati in progressiva organizzazione e pubblicazione on-line secondo moderni approcci bioinformatici.

Ambienti tropicali con alta biodiversità con particolare riferimento ai sistemi montuosi dell'Eastern Afromontane biodiversity hotspot, che si trova principalmente in Africa orientale. Area focale di molte attività sono i Monti Udzungwa della Tanzania meridionale, dove ha sede l’Udzungwa Ecological Monitoring Centre . I Monti Udzungwa sono il blocco montuoso più grande e biologicamente importante dell’Eastern Arc Mountains.
I complessi montuosi dell'hotspot "Eastern Afromontane" sono disseminati lungo il margine orientale del continente africano, dall'Arabia Saudita a nord allo Zimbabwe a sud. Nonostante siano massici separati tra loro le montagne appartenenti all'hotspot condividono una flora simile. Le montagne della Rift Albertina ospitano più mammiferi, uccelli e anfibi endemici di ogni altra regione in Africa. L'incessante e caotica attività geologica della zona che ha prodotto le catene montuose ha portato alla formazione di alcuni dei più straordinari laghi del mondo. 
La presenza di questi grandi laghi supporta un altrettanto straordinaria diversità di pesci d'acqua dolce, con oltre 600 specie endemiche. Come in molte aree tropicali, la minaccia maggiore per gli ambienti naturali è l'espansione dell'agricoltura, specialmente le grandi piantagioni di banane, fagioli e tè. Una minaccia relativamente nuova, dovuta all'aumento di popolazione, è il bracconaggio, problema particolarmente presente nella Rift Albertina.

Grazie alla lunga presenza nelle aree di studio e in particolare nei Monti Udzungwa dove ha sede l’Udzungwa Ecological Mnitoring Centre, la ricerca scientifica è stata funzionale all’avvio e alla partecipazione a programmi di monitoraggio della biodiversità, che sono perlopiù implementati da personale locale, condotti in partenariato con vari enti locali e internazionali, e forniscono strumenti per promuovere la conservazione delle aree target e la gestione di quelle protette.   In particolare, dal 2002 nei Monti Udzungwa è attivo un programma di monitoraggio dei primati diurni che ad oggi costituisce la base di dati più lunga e significativa per l’intera area.
Dal 2009 inoltre, i Monti Udzungwa fanno parte della rete pan-tropicale TEAM (Tropical Ecology, Assessment and Monitoring), un network che attualmente consta di 16 stazioni di ricerca nei tropici gestito da Conservation International insieme ad altre importanti istituzioni quali lo Smithsonian, la Wildlife Conservation Society e il Missouri Botanical Garden. 
La rete facilita la standardizzazione della raccolta dati e lo sviluppo di piattaforme informatiche che possano facilitare l'invio dei dati in tempo quasi reale. Nel 2010 la Sezione ha partecipato all’avvio del Comprehensive Monitoring for Climate Change Adaptation and Management in the Albertine Rift Protected Area Network finalizzato al monitoraggio degli anfibi della Rift Albertina.