„Zooloogia“ räägib nukrast ja üksikust loomaaiatöötajast Natašast (­Natalia Pavlenkova), kes jagab korterit oma emaga. Sõpru tal ei ole, kolleegid kiusavad, elu näib mõttetu. Ühel päeval kasvab naisele aga saba. Ta püüab uut jubedat elundit varjata. Kohkunult ja häbenedes pöördub Nataša polikliinikusse, kus üks arstidest, Pjotr, sabaga naisesse ootamatult kiindub. Nende armuloo edenedes hakkavad aga provintsilinnas liikuma õuduslood deemonlikust sabaga isikust, kes külvab halba õnne ja hukatust.