Научно-исследовательская деятельность является одним из трех приоритетных видов деятельности Тульского экзотариума. В рамках этого направления специалистами организации, совместно со специалистами из Зоологическиго музея МГУ (Москва) и Зоологического института РАН (Санкт-Петербург), проводятся, в том числе и фаунистические исследования Юго-Восточной Азии. В качестве одного из методов видовой диагностики амфибий и рептилий используется молекулярно-генетический анализ. Сравнивая определенные участки генома конкретной особи с такими же участками генома других особей, можно, с достаточной степенью вероятности, идентифицировать ее видовую принадлежность. В настоящее время молекулярно-генетический анализ, на ряду с изучением внешних признаков, является рутинной процедурой в практике зоологических фаунистических исследовании и, в частности, исследований амфибий и рептилий.