Etoloji, hayvan davranışlarını nedensel ve işlevsel olarak ayrıntılı bir şekilde inceleyen bilim dalıdır. Davranış, tek bir uyarana karşı belirgin ve istemsiz bir cevabın oluşması şeklinde basit bir sinir olayı (refleks) olabileceği gibi; hareket, temizlenme-bakım, üreme, yavrularla ilgilenme, sosyal faaliyetler ve iletişim gibi daha karmaşık aktivitelerin bütün çeşitlerini de içermektedir. Dolayısıyla davranış terimi, bir veya bir kaç uyarana karşı ortaya çıkan bireysel tepkileri, bireylerin karşılıklı ilişkilerini ve aktivitelere cevap durumlarını kapsamaktadır.

Hayvan davranışları ile ilgili sistematik gözlem ve fikirler ilk kez Aristo (MÖ 384-322) tarafından ortaya konulmuştur.

Etolojinin bugünkü anlamıyla bir bilim dalı haline gelmesinde önemli rol oynayan Konrad Lorenz ve Nikolaas Tinbergen aynı zamanda modern etolojinin kurucuları olarak da kabul edilmektedir. Tinbergen’in dört sorusu etolojik çalışmaların temelini oluşturması açısından önem taşımaktadır. Hayvan davranışlarını incelemek için Tinbergen’in önemli bulduğu bu sorular şunlardır:

• Nedensellik (Davranışın nedeni nedir?): Bu sorunun cevabı hangi uyaranın
davranışı ortaya çıkardığı veya değiştirdiği ve hangi fizyolojik etkenin davranışın oluşumunda etkili olduğu ile ilgilenmektedir.
• Gelişim (Ontojeni sırasında davranış nasıl gelişmektedir?): Bu soruyla ilgili
çalışmalar davranışın bireysel (yaş, deneyim vb) ve çevresel faktörler sonucunda nasıl bir değişim gösterdiğini açıklamayı amaçlamaktadır.
• Evrim (Filojeni sırasında davranış nasıl gelişmektedir?): Bu soru, genellikle akraba türlerin benzer özelliklerini incelemeyi gerektiren evrime ilişkin
bir sorudur.

• İşlev (Davranışın işlevi nedir?): Bu soru, davranışın hayvanın hayatta kalma ve üreme başarısına nasıl katkıda bulunduğunu tanımlamaktadır.

Evcilleşme, hayvanların vahşi yaşamdan insan kontrolü altındaki yaşama geçiş süreci olarak tanımlanabilir. Bu konuyla ilgili kaynakların birçoğunda evcilleştirmenin, insanların yerleşik hayata geçmeleri ve tarımla uğraşmaya başlamalarıyla birlikte (günümüzden yaklaşık 10.000-15.000 yıl önce) kullanıma uygun olan hayvanları fark etmeleriyle başladığı öne sürülmektedir.

Limbik Sistem: Limbik sistem beynin, duyguların deneyim ve ifadesinde, öğrenme ve hafızada rol oynayan ve birçok nöral yapıyı birlikte içeren kısmıdır.
Temel olarak septum, hipotalamus, talamus, hipokampus, amigdala ve beyin korteksinin singulat girus’u gibi bölümleri kapsamaktadır. 

Vücut postürünün korunması, denge, otonom sinir sistemi aktiviteleri, çiğneme, yutma ve öksürme gibi refleks cevapları inen bölümün kontrolü altındadır. 

Hans Selye tarafından ortaya konulmuş olan bir modeldir. Bu modelde, canlıda stres cevabının oluşumunda hipofiz ve adrenal bezlerin kritik rolleri vurgulanmış ve stresin gelişim aşamaları belirtilmiştir.  Örneğin hipofiz bezi hormonlarından ACTH (adreno- kortikotropik hormon), adrenal korteksi uyararak stres cevaplarında ve genel adaptasyon sendromunda etkili olan kortizol’ün salgılanmasını sağlamaktadır. 

Noradrenalin, adrenalinle bağlantılı olarak çalışır ve enerji seviyesinden sorumludur. Dolaşımda artması halinde canlıda saldırganlık, aşırı canlanma ve uyarılma gibi davranışlar görülür.

Eğer bir hayvandan salgılanan kimyasal, diğer bir hayvanın davranışını etkiliyorsa o kimyasal feromon adını alır. Feromon, Yunanca “hormon taşıyan” anlamına gelmektedir. Feromonların hormonlardan en önemli farkı; organizma dışına salgılanmalarıdır. Türe ait bireyler arasındaki davranışların düzenlenmesinde feromonların önemli rolleri bulunmaktadır. Feromonlar 1956yılında Alman araştırmacılar tarafından ilk defa ipek böceğinden izole edilmiştir. Daha sonra yapılan çalışmalar, feromonların memelilerde de davranış üzerine etkili olduklarını ortaya koymuşlardır. Feromon kaynakları türlere göre farklılık göstermektedir. Bazı hayvanlar koku bezlerine sahiplerdir ve burada üretilen özel kimyasallar bakteriyel etkiler ile son hallerini almaktadır. Örneğin köpeklerde feromon salgılayan bezler yüz, pati altı, parmak arası, meme içi, kulak kepçesi iç kısmı, kuyruk kökü ve anal bölgede bulunmaktadır. Bu bölgelerden salgılanan kimyasalların köpek iletişimindeki rolünün, beden dili ve vokalizasyondan çok daha önemli olduğu savunulmaktadır. Köpekler, bu kimyasallar aracılığıyla saldırganlık, kaçınma, korku gibi davranış modelleri veya seksüel davranışlar sergilemektedir. Son yıllarda emzirme dönemindeki anneden salgılanan feromonların sentetik türevleri, köpeklerde stres ve korku kaynaklı davranış problemlerinin çözümünde kullanılmaktadır.

Dinlenme ve uyku, bütün sağlıklı hayvanlar için temel ihtiyaçtır ve hayvanın yaşamında kritik bir öneme sahiptir. Vahşi doğada uykunun canlılar için önemi,
canlının hareketsiz kalmasını sağlayarak av olma riskini azaltmak, enerji tasarrufuna yardımcı olmak ve yorulan veya hasar gören vücut sistemlerinin tamirini, diğer bir deyişle metabolik iyileşmeyi sağlamaktır. Bazı türler gece veya gündüz düzenli bir uyku faaliyeti gösterirken, bazılarınde böyle bir düzen mevcut değildir. Bazı türler gün içinde uzun saatler boyunca uyurken bazıları çok kısa uyurlar. Diğer bazı türler ise beyinlerinin yarısı ile uyku faaliyeti yaşarlar. Uyku tiplerindeki bu farklılıkların nedeni muhtemelen bireyin çevreyle ilgili gereksinimlerindeki çeşitlilik ile ilişkilidir. Canlılarda uykunun, beyin uykusu (yavaş dalga uykusu ya da sessiz uyku) ve vücudun uykusu (paradoksal ya da hızlı göz hareketi uykusu) şeklinde iki formu vardır: Yavaş dalga uykusu Non-REM (NREM) olarak da bilinir ve EEG’de beynin düşük seviyede elektriksel aktivitesinin gözlemlenmesi ile karakterize olan sessiz uyku halidir. Paradoksal uyku (REM) ise hızlı göz hareketleriyle karakterizedir. Uykunun derinliği genellikle uyuyan hayvanı uyandırmak için gereken uyaranın şiddeti ile belirlenmektedir. 

İlişkisel olmayan öğrenmenin, alışkanlık ve duyarlılaşma olmak üzere iki çeşidi
vardır.
Alışma: Öğrenmenin en basit formudur. Bazı koşullar altında, bir uyarı bir kaç
sefer tekrarlandığında reflektif cevap gücü azalabilir. Refleks cevabının büyüklüğündeki bu değişime, öğrenmenin basit bir çeşidi olan alışma adı verilmektedir. Örneğin bir kedi, köpekle ilk karşılaşma anında kaçma reaksiyonu gösterebilir. Bununla birlikte, söz konusu köpeğin (kedilere alışık ve tepki vermeyen bir köpek olduğunu düşünürsek) her gününü kediyle geçirmesi halinde kedi, köpekle karşılaşmalarından herhangi bir zarar gelmediği için tepki vermeyi bırakacaktır. Diğer bir deyişle, belirli bir uyaranı önemli başka bir olay izlemediği taktirde (örneğin yukarıdaki örnek için köpeğin aniden kediye saldırması) hayvan bu uyarana tepki vermeyi kesecektir.
Duyarlılaşma: İlişkisel olmayan öğrenmenin diğer bir çeşididir. Duyarlılaşmada, hayvan duyusal olarak yüklü bir uyaran veya durumla karşı karşıyadır. Örneğin, köpeğin gök gürültüsünden korkması, gök gürültüsü ile bağdaştırdığı her
türlü ses ve görüntüden korkmasına neden olacaktır. 

Klasik koşullanma: Canlıdan aktif bir davranışın beklenmediği bir koşullanma şeklidir. Hepimizin yakından bildiği klasik koşullanma teorisi Ivan Petrovich Pavlov tarafından ortaya konulmuştur. Pavlov’un öncelikli ilgisi, özellikle köpeklerdeki sindirim refleksleri olmak üzere sindirim fizyolojisini incelemek üzerineydi. Pavlov köpeklerde salya ve gastrik sekresyonları ölçmek amacıyla, köpeklerden birisinin tükürük kanalını cerrahi bir operasyonla cam bir tüpe implante etti. İmplante edilmiş bu tüpler sayesinde Pavlov, yemek köpeğin ağız mukozasına temas eder etmez salyaladığını, dahası yemeğin çeşidinin köpeğin değişik şekillerde salyalamasına neden olduğunu keşfetti. Böylelikle, salivasyonun (salyalamanın) otonomik bir refleks olduğunu göstermiş oldu. Bir kaç test seansından sonra Pavlov, daha önceden yemek verilmiş köpeklerin sadece yemek ağızlarına konulduğunda değil, yemek daha ağza konulmadan yemek görüntüsü veya servise ilişkin seslerle birlikte de salivasyon gösterdiklerini farketti. Her ne kadar başlangıçta bu olayı deney hatası olarak değerlendirip bu sekresyona fizik sekresyonu demiş olsa da daha sonrasında fizik sekresyonunun da ağızdaki yemeğe karşı oluşan refleksif cevap gibi bir refleks olarak değerlendirilebileceğini düşündü. Pavlov, böylelikle koşullu refleksler üzerine çalışmalarına başladı.

Prolaktin annelik
davranışlarının oluşumundan sorumlu ana hormon olsa da bazı annelik davranışları progesteronun östrojene oranının etkisiyle doğumdan sonra ortaya çıkmaktadır.

Vazopressin salınışının, hafızaya yardımcı etkisinin yanı sıra dikkat
ve öğrenmeyi arttırıcı etkisi de mevcuttur. Tiroit bezinden salınan hormonların
canlının enerjik davranışları üzerinde etkisi vardır.

Septum: Septal bölge, limbik sistemin seksüel davranışla ilişkili deneyimlerine
aracılık eden kısmıdır. Bu bölgenin uyarılması libido artışına ve negatif motivasyon sonucu ortaya çıkan davranışların (saldırganlık vb) baskılanmasına neden olurken, tahrip edilmesi korkmaya ilişkin aşırı bir tepki ve saldırganlığa yol açmaktadır.

Hipotalamus: Yeme-içme, üreme, kan basıncı ve vücut ısısı gibi çeşitli homeostatik fonksiyonların, uyku ve uyanma siklusunun düzenlemesi ve endokrin sistemin kontrolünde rol oynamaktadır. Hipotalamus, stres ve tehdit durumunda vücudun oluşturduğu homeostatik cevaba tamamlayıcı olarak katılan hipotalamus-hipofiz ve adrenal bezden oluşan sistemin bir parçasıdır. Hipotalamus’un diğer bir önemli görevi, saldırganlığın düzenlenmesinde rol oynayan dolaşımdaki testosteron hormonu için negatif geri bildirimi sağlamaktır. Hipotalamus aynı zamanda koşullu ve koşulsuz reflekslerin oluşumuna katılan birçok sistemle de ilişkilidir.

İnsanlarda axillary bezler (koltukaltı bezleri) feromon üretmektedir ve salınımı da burada bulunan tüyler ve kolun kaldırılması ile kolaylaşmaktadır.

Melatonin ve serotonin miktarları, organizmanın dinlenme ve uyku davranışlarını etkilemektedir. Serotonin canlıda uyku halini ve süresini arttırırken, melatonin hormonunun artması uyku ve uyuşukluk durumuna neden olmaktadır.

Canlılarda uykunun, beyin uykusu (yavaş dalga uykusu ya da sessiz uyku) ve
vücudun uykusu (paradoksal ya da hızlı göz hareketi uykusu) şeklinde iki formu
vardır: Yavaş dalga uykusu Non-REM (NREM) olarak da bilinir ve EEG’de beynin
düşük seviyede elektriksel aktivitesinin gözlemlenmesi ile karakterize olan sessiz
uyku halidir. Paradoksal uyku (REM) ise hızlı göz hareketleriyle karakterizedir.
Uykunun derinliği genellikle uyuyan hayvanı uyandırmak için gereken uyaranın
şiddeti ile belirlenmektedir.

Pozitif pekiştirme: Edimsel bir koşullandırma sürecidir. Diğer bir deyişle,
canlının beklenilen cevabı verdiği taktirde ödüllendirilmesidir. Örneğin, oturmasını istediğiniz bir köpeğe oturduğunu gördüğünüzde verdiğiniz ödüller oturma davranışını pekiştirecektir