1.禽病病原学生物学基础研究与防控技术
主要围绕家禽重大疫病、新发疫病的病原学、致病机制与快速诊断技术开展研究。家禽重大疫病研究主要包括山东省及周边地区持续系统开展动物流感病毒流行病学监测工作，开展病原学、病毒遗传与变异、病毒致病及传播机制等方面的生物学特性研究。建立病毒的反向遗传操作系统，为病毒的致病和传播机理研究，研发流感病毒的基因工程疫苗。开展病毒蛋白与宿主蛋白的互作机制研究，探索病毒感染、致病、遗传变异的分子机制。针对新发疫病的研究，包括禽腺病毒、鸭坦布苏病毒、鸭细小病毒等致病性研究、病理组织学变化、病毒组织内动态分布、病毒与宿主细胞的相互作用以及诊断方法的研究，并开展动物微生态学研究。为养禽产业提供理论突破和技术支撑，培养动物防疫人才。
2.家畜和宠物疾病致病机理与诊断技术
本方向主要围绕以驴（猪）为代表的大家畜和以犬猫为代表的宠物疾病，展开疾病发生机理、免疫机理和诊断防控技术的研究。在驴病领域，主要开展种母驴繁殖障碍性问题致病机理研究，使用新一代组学技术，寻找主要致病性微生物病原体，有效降低繁殖障碍性疾病的发生。开展种驴种源性传染病（马鼻肺炎、马乙型脑炎、流感、沙门氏菌病、布病和马腺疫等）的快速诊断、监测和净化技术研究，形成系列标准。宠物疾病则主要开展宠物内科、外科和手术研究，特别是影响宠物健康的老年性疾病、代谢性疾病和肿瘤学疾病的探索。掌握病原的三间分布、遗传变异规律，跨种感染规律，建设准确可靠的病原学的基础性数据和预警预报系统。为现代畜牧业和都市宠物行业培养高水平的兽医师。
3.天然药物作用机理研究与应用开发
1.地方优质动物种质资源研究
特色动物种质资源的保育与创新主要依托动物大数据登记系统，利用差别化育种技术，培育不同价值的新品种和新品系，完善特色动物品种资源的保存、品种登记及后裔性能测定，为建设核心保育种群提供基础性资料；挖掘鲁西黄牛、鲁西白山羊产肉率高、肉质好、抗逆性强等特点，培育生长速度快、育肥效果好抗逆性强的肉牛、肉羊种群或品系。
2.动物繁育理论创新和生物技术研究
本方向主要开展母畜繁殖生理学研究和提高优秀种公畜的利用率的研究。
动物繁殖生理学研究通过测定母畜发情周期关键阶段生殖激素变化规律，确定发情排卵时FSH、LH外周血水平；利用超声波技术跟踪检测发情周期卵泡发育、子宫颈及阴道粘膜变化（松弛、粘液、水肿程度）的变化规律。利用蛋白质组学方法确定发情母畜输卵管蛋白粘液分泌成分，分析对受精起关键作用的蛋白质成分。
提高优秀种公畜的利用率研究主要通过开展种公驴、黄牛、白山羊等配种期短期优饲方法，提高精液品质。优化现有种公驴鲜精低温保存、冻精保存条件及规模化生产，提高优秀种公驴利用率；开展优秀种公驴性能评价及后裔测定，利用优秀种公驴生产的高品质精液提高繁殖率，推广良种繁育；旨在缩短世代间隔、提高妊娠率和成活率，有效地扩大存栏量，为优质种质资源开发提供技术支持。在鲁西黄牛中开展后裔测定和种公牛性能评定，优化冻精低温保存条件。羊冻精技术还不成熟，为提高种公羊的利用率，在鲁西白山羊中开展精液低温保存剂的开发。
3.动物饲养与营养调控技术研究
本方向主要开展动物营养与饲料、泌乳生理与营养调控和消化道微生态与功能方面的研究。动物营养与饲料主要研究驴、奶牛、家禽、猪等家畜蛋白质与氨基酸需要量、营养物质过瘤胃技术、饲料添加剂、日粮对动物健康以及环境的影响，完善家畜、家禽蛋白质需要量体系，开发与有效利用饲料资源，改善动物生产效率与氮、磷利用效率。泌乳生理与营养调控主要研究乳腺内养分转运、合成的机制及其影响因素，特别是葡萄糖转运、乳蛋白合成调控的分子机制；探索营养措施调控泌乳的途径，形成一系列调控乳蛋白、乳脂特别是乳脂肪酸组成的技术，并从分子水平解释营养调控的机理。消化道微生态与功能研究利用微生物宏基因组学技术研究家畜家禽消化道微生物，研究纤维物质分解与甲烷生成的微生物机理，改善日粮组分消化与吸收，控制和降低甲烷生成，解明乳成分前体物在消化道内的生成规律及其调节机理。