Instytut bierze swoje początki od Zakładu Hodowli Doświadczalnej Zwierząt PAN, który został utworzony w 1955 roku, a w 1969 roku przekształcony w Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN. Początkowo siedziba Instytutu mieściła się w Pałacu Staszica w Warszawie; obecnie siedzibą Instytutu jest Jastrzębiec, miejscowość położona 25 km od centrum Warszawy.

Instytut należy do Wydziału II Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN i jest wiodącą placówką naukową w obszarze genetyki, hodowli i biotechnologii zwierząt w Polsce i jednym z najważniejszych w tych dziedzinach ośrodków w Europie. W 2009 roku Instytut uzyskał status Europejskiego Centrum Doskonałości w zakresie genomiki, biotechnologii i jakości produktów pochodzenia zwierzęcego, z uwzględnieniem dobrostanu zwierząt – ANIMBIOGEN in EU, a w 2015 roku, wraz z czterema innymi ośrodkami naukowymi, uzyskał prestiżowy status Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego (KNOW). Od 2011 roku dyrektorem Instytutu jest prof. Jarosław Horbańczuk.

Rada Naukowa Instytutu ma prawo nadawania stopnia naukowego doktora oraz doktora habilitowanego w zakresie nauk rolniczych. Instytut wydaje czasopismo naukowe w języku angielskim „Animal Science Papers and Reports” wpisane na listę filadelfijską.

Instytut zatrudnia 125 osób, w tym 40 pracowników naukowych i 26 doktorantów. W Instytucie funkcjonuje 6 zakładów naukowych: Zakład Biologii Molekularnej, Zakład Genomiki, Zakład Embriologii Doświadczalnej, Zakład Doskonalenia Zwierząt, Zakład Genetycznych Podstaw Bioróżnorodności i Zakład Zachowania się Zwierząt. Misją Instytutu jest działanie na rzecz rozwoju nauk o zwierzętach oraz innowacyjności i postępu biologicznego zmierzających do poprawy jakości życia społeczeństwa. Główne kierunki badań podstawowych prowadzonych w Instytucie to: genetyka molekularna, embriologia doświadczalna, biotechnologia zwierząt, bioróżnorodność a także badania z zakresu behawioru i dobrostanu zwierząt. Badania aplikacyjne koncentrują się w obszarze genetyki populacji, hodowli zwierząt i doskonalenia żywności pochodzenia zwierzęcego.

Instytut realizuje wiele projektów badawczych finansowanych przez MNiSW, NCN, NCBiR, a także projekty finansowane przez Unię Europejską. Instytut współpracuje z ponad 80 ośrodkami naukowymi i instytucjami w kraju i za granicą, m.in. Harvard Medical School, Uniwersytetami w Manchesterze, Monachium, Wageningen w Holandii, Teramo we Włoszech oraz INRA i CNRS we Francji. Instytut jest członkiem: krajowych i międzynarodowych Platform Technologicznych oraz Krajowej Rady Koordynatorów Projektów Badawczych Unii Europejskiej.

Badania naukowe prowadzone w Instytucie skupiają się wokół pięciu grup tematycznych: (1) genomika funkcjonalna – oddziaływania polimorfizmu genów na cechy przez nie warunkowane, (2) bioróżnorodność – badanie polimorfizmu markerów genetycznych w celu wykorzystania i ochrony zasobów genetycznych, (3) biotechnologia rozrodu, (3) wykorzystanie metod hodowlanych do doskonalenia zdrowia zwierząt i jakości produktów pochodzenia zwierzęcego oraz ekonomiki ich wytwarzania, (5) genetyczne podstawy behawioru zwierząt.

Ważnym polem prac badawczych prowadzonych w Instytucie, realizowanych w kilku zakładach, m.in. w Zakładzie Biologii Molekularnej i Zakładzie Genomiki, jest poszukiwanie markerów genetycznych związanych z cechami produkcyjnymi, jakością mleka i mięsa oraz zdrowiem zwierząt, w oparciu o najnowsze techniki z zakresu genomiki. Prowadzone są badania wykorzystujące wielkoskalowe analizy genomiczne, transkryptomiczne i proteomiczne. Dzięki takim badaniom, prowadzonym już od kilku lat, wytypowano, co najmniej kilkanaście genów i ich polimorfizmów, które mogą być ważnymi markerami genetycznymi wykorzystywanymi w hodowli zwierząt.

W Zakładzie Embriologii Doświadczalnej zespół naukowców zajmuje się biotechnologią rozrodu i biotechnikami zarodka zwierząt gospodarskich i laboratoryjnych. Prowadząc te badania, w ciągu wielu lat, uzyskano pierwsze w świecie króliki w wyniku zastosowania procedury seryjnego klonowania, wywodzące się z trzeciej generacji seryjnie klonowanych zarodków, wytworzono jedną z pierwszych na świecie międzygatunkowych chimer – kozo-owcę, uzyskano źrebię pochodzące z zamrożonego zarodka i jagnięta urodzone w wyniku produkcji in vitro zarodków. We współpracy z IZ-PIB w Balicach stosowane są metodyki klonowania do produkcji transgenicznych świń, które potencjalnie będą mogły być wykorzystane w procedurach ksenotransplantacji.

Naukowcy pracujący w Zakładzie Doskonalenia Zwierząt zajmują się problemami genetyki populacji, redefinicją celów hodowlanych u różnych gatunków zwierząt gospodarskich oraz wykorzystaniem informacji genomicznej do selekcji zwierząt. Prowadzone są także badania zajmujące się problemami rolnictwa ekologicznego, dobrostanu i zdrowotności zwierząt, w szczególności genetycznej odporności na mastitis, ogólnie w myśl idei „szczęśliwe zwierzę jest źródłem dobrej jakości pożywienia dla człowieka”. Ważnym obszarem badawczym Zakładu jest doskonalenie odżywczych i prozdrowotnych właściwości produktów spożywczych pochodzenia zwierzęcego z uwzględnieniem dobrostanu zwierząt i ograniczenia ujemnego wpływu na środowisko przyrodnicze. Badania obejmują genetyczne uwarunkowania jakości żywności pochodzenia zwierzęcego oraz wpływ metod żywienia i warunków utrzymania na modyfikowanie składu chemicznego i wartości odżywczej mięsa, mleka i jaj ze szczególnym uwzględnieniem składników bioaktywnych.

Instytut koordynuje jeden z największych w Polsce projektów badawczych w obszarze nauk przyrodniczo-rolniczych – „BIOŻYWNOŚĆ – innowacyjne, funkcjonalne produkty pochodzenia zwierzęcego” w ramach konsorcjum naukowo-przemysłowego z udziałem 16 podmiotów i ponad 300 pracowników. Celem projektu jest kompleksowe opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnych produktów pochodzenia zwierzęcego o podwyższonej wartości odżywczej i właściwościach prozdrowotnych, wzbogaconych w składniki bioaktywne, a następnie transfer tych technologii dla bezpośredniego wdrożenia do produkcji. Wyniki projektu są bardzo obiecujące. Uzyskano m.in. innowacyjne produkty mięsne, głównie w oparciu o wieprzowinę a także mięso strusie, które cechują się obniżoną alergennością. Zgłoszenia patentowe wynalazków opracowanych w ramach projektu BIOŻYWNOŚĆ, we współpracy z Wydziałem Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji SGGW, zostały nagrodzone prestiżowymi nagrodami m.in. złotymi i srebrnymi medalami na Światowych Targach Wynalazczości w Brukseli i w USA. Wynalazki te są obecnie wdrażane w polskich przedsiębiorstwach z branży spożywczej. Przeprowadzone są także badania bezpieczeństwa stosowania pasz z udziałem organizmów genetycznie modyfikowanych w żywieniu zwierząt. Gatunkiem modelowym wykorzystywanym w tych badaniach jest przepiórka japońska. Przez 10 pokoleń ptaki karmione były paszami z udziałem modyfikowanego ziarna soi i kukurydzy. Nie stwierdzono oddziaływania pasz GMO na rozwój ptaków ich zdrowie i rozród jak również na produkcję mięsa i jaj. Nie zaobserwowano również obecności zmodyfikowanego DNA w narządach i jajach badanych ptaków.

Jedną ze specjalności naukowych Instytutu są badania dotyczące niekonwencjonalnych gatunków zwierząt, m.in. badania nad biologią i użytkowaniem strusi realizowane w szerokiej współpracy międzynarodowej. Zaowocowały one dynamicznym rozwojem nowej branży w Europie Środkowo-Wschodniej w tym w Polsce, która stała się liderem europejskiego strusiarstwa. Podręczniki prof. Jarosława Horbańczuka, wydane w sześciu językach, stanowią w świecie cenne kompendium wiedzy o strusiach. We współpracy międzynarodowej opublikowano pracę z zakresu biologii strusi w prestiżowym brytyjskim czasopiśmie NATURE.

Od lat „specjalnością” Instytutu są także badania nad stresem, dobrostanem i zachowaniem się zwierząt. W Zakładzie Zachowania się Zwierząt prowadzone są badania nad możliwością wyszkolenia psów do wykrywania markerów zapachowych chorób nowotworowych u ludzi. Tak wyszkolone psy mogą być wykorzystane w badaniach przesiewowych i we wczesnym wytypowaniu osób z podejrzeniem choroby nowotworowej. Wyszkolone psy potrafią z z 80% dokładnością odróżnić próbki zapachowe wydychanego powietrza od osób z nowotworem i od osób zdrowych. We współpracy z  Zakładem Kynologii Policyjnej Centrum Szkolenia Policji prowadzone są również badania nad doskonaleniem wykrywania przez psy narkotyków i materiałów wybuchowych. Jeszcze inne badania dotyczą zachowań koni utrzymywanych w warunkach stajennych i dziko żyjących w lesie, a także behawioralnych i fizjologicznych wskaźników dobrostanu koni ze szczególnym uwzględnieniem reakcji emocjonalnych. Badania, prowadzone na zwierzętach modelowych – myszach, mają na celu poznanie mechanizmów odpowiedzi na różnego rodzaju stres. Doświadczalne myszy są badane zarówno pod względem zachowania się w sytuacjach stresowych jak i zmian ekspresji genów w określonych strukturach mózgowia. W ramach współpracy między Zakładami Zachowania Zwierząt i Biologii Molekularnej badano zmiany transkryptomiczne i epigenetyczne w ośrodkowym układzie nerwowym, zachodzące u myszy pod wpływem stresu. Badania te wykazały, że chroniczny stres prowadzi do zróżnicowanej ekspresji wielu genów w różnych strukturach mózgu. Te geny są zaangażowane w procesy poznawcze i w procesy neurodegeneracji. Uzyskane wyniki mogą mieć duże znaczenie dla wczesnej diagnozy chorób związanych z nastrojem i chorób neurodegeneracyjnych, np. choroby Alzheimera u ludzi.

Bardzo ważną rolę odgrywają w Instytucie badania biomedyczne w oparciu o modele zwierzęce. Uzyskano wiele cennych wyników wskazujących na przyczyny występowania chorób i uzyskano modele zwierzęce będące obiektem zainteresowania ludzkiej medycyny, mogące przyczynić się do wyjaśnienia przyczyn i opracowania nowych metod leczenia chorób człowieka. Na modelach myszy zmodyfikowanych genetycznie, z knock-out’em określonych genów, prowadzone są badania nad przemianami metabolicznymi żelaza, zarówno w skali pojedynczej komórki, jak i w skali całego organizmu. Z kolei prosięta służą jako model do badań nad niedokrwistością w okresie tuż po urodzeniu, do opracowywania różnego rodzaju procedur suplementacji jonami żelaza do przeciwdziałania tej patologii, która powszechnie występuje zarówno u ludzi, jak i u zwierząt. Jednym z najbardziej interesujących modeli badawczych wykorzystywanych w Instytucie są linie myszy selekcjonowane w kierunku wysokiej lub niskiej wrażliwości na stres. Specyfika tego unikalnego modelu pozwoliła m.in. na określenie zależności pomiędzy poziomem wrażliwości na stres a ryzykiem wystąpienia i przebiegiem chorób nowotworowych, jak również poziomem bólu nowotworowego. W obszarze neurobiologii myszy te stanowią idealny model do badania mechanizmu powstawania uzależnień. Wykazano, że hiperaktywny układ opioidowy jest czynnikiem w pełni protekcyjnym, zapobiegającym powstawaniu uzależnień. Planowane są także badania z wykorzystaniem dużych modeli zwierzęcych m.in. świń, których celem będzie określenie wpływu stylu życia na rozwój zaburzeń metabolicznych oraz wystąpienie wczesnych przedklinicznych objawów syndromu metabolicznego prowadzącego m.in. do rozwoju cukrzycy.

Od lat, ciekawą i ważną tematyką naukowej działalności Instytutu są badania bioróżnorodności zwierząt domowych i dzikich prowadzone m.in. na rasach rodzimych, np. bydle czerwonym polskim, które są cennym rezerwuarem genów warunkujących ważne cechy – zdrowie, odporność na niekorzystne warunki środowiska, dobre wskaźniki rozrodu. Badania są prowadzone z wykorzystaniem molekularnych markerów – polimorfizmu DNA. Prowadzone w Zakładzie Genetycznych Podstaw Bioróżnorodności badania pozwalają ocenić stan populacji gatunków rzadko już występujących w naszym kraju, zwierząt zagrożonych wyginięciem, takich jak głuszec, cietrzew, żółw błotny czy zaskroniec. Wyniki naszych badań pozwalają opracować nowe, oparte na racjonalnych przesłankach, metody ochrony tych zwierząt.

Pracownicy naukowi Instytutu publikują wyniki swoich badań w prestiżowych czasopismach naukowych o zasięgu międzynarodowych. W latach 1999 – 2014 opublikowano w czasopismach z listy JCR 630 prac o łącznym współczynniku oddziaływania IF = 1002,7.

Od 1994 r. Instytut prowadzi Studia Doktoranckie w zakresie genetyki, hodowli i biotechnologii zwierząt. Doktoranci biorą czynny udział w życiu naukowym Instytutu prowadząc badania, wygłaszając referaty naukowe i prezentując swoje doniesienia na krajowych i międzynarodowych konferencjach naukowych. Instytut umożliwia również doktorantom pobyty naukowe we współpracujących laboratoriach zagranicznych oraz uczestnictwo w specjalistycznych kursach krajowych i zagranicznych.

W ostatnich latach utworzono w IGiHZ PAN nowe ogólno-instytutowe laboratoria, które są wykorzystywane w naukowej współpracy krajowej i międzynarodowej. W ramach projektu unijnego „Bio-centrum – zwierzę, żywność i człowiek” utworzono Laboratorium Jakości Surowców i Produktów Pochodzenia Zwierzęcego oraz Pasz, które posiada akredytację. Utworzono także Laboratorium Sekwencjonowania Genomów i Transkryptomów, Laboratorium Proteomiki oraz Laboratorium Mikroskopii Fluorescencyjnej i Konfokalnej.

Integralną częścią Instytutu jest Zakład Doświadczalny utrzymujący różne gatunki zwierząt gospodarskich i laboratoryjnych. Instytut dysponuje również dużą, nowoczesną zwierzętarnią dla zwierząt laboratoryjnych, prowadzi elektroniczne bazy danych wyników naukowych i portal wymiany wiedzy utworzone w ramach projektu teleinformatycznego. W Instytucie funkcjonuje też centralny zintegrowany system informatyczny wspierający realizację projektów badawczych. Biblioteka Instytutu dysponuje ok. 14.000 woluminów obejmujących książki i czasopisma naukowe oraz dostępem do elektronicznych baz czasopism. Instytut posiada nowoczesne zaplecze konferencyjne i hotelowe.

Instytut bierze czynny udział w organizowaniu międzynarodowych i krajowych konferencji i seminariów naukowych. W ostatnich latach w Instytucie zorganizowano ok. 50 konferencji i seminariów, w których wzięło udział kilka tysięcy osób z kraju i z zagranicy. Pracownicy naukowi Instytutu aktywnie uczestniczą w kształceniu młodych pracowników naukowych i studentów. Prowadzą wykłady i seminaria dla studentów na polskich uczelniach o profilu rolniczym i biologicznym i są opiekunami prac magisterskich. W ostatnich latach staże naukowe i praktyki w Instytucie odbyło ponad 150 młodych pracowników naukowych i studentów z uczelni krajowych i zagranicznych.

Podsumowując, Instytut prowadzi szeroką działalność na rzecz innowacyjności oraz postępu biologicznego w rolnictwie poprzez prowadzenie nowoczesnych badań z zakresu genetyki, hodowli i biotechnologii zwierząt, wpisujących się w najnowsze trendy światowe z wykorzystaniem wyspecjalizowanej aparatury badawczej, wyszkolonej kadry naukowej i szerokiej współpracy międzynarodowej z czołowymi placówkami naukowymi w świecie.