Az első etológusok valójában zoológusok voltak, akik a fajokra jellemnő viselkedésmintázatokat természetesen körülmények között figyelték meg és írták le. Ezekből a megfigyelésekből kiderült pl. hogy a szemre nagyon hasonló récefajok hímjeinek udvarlása nagy eltéréseket mutat. Sok adat gyűlt össze arról is, hogy az egyes fajok milyen módszerrel ejtenek zsákmányt, vagy milyen módon rejtőznek el a ragadozók elől.

A megfigyelések alapján össze lehetett gyűjteni egy-egy faj jellemző viselkedéseinek listáját, az úgynevezett etogramot.

A hosszú éveken át tartó megfigyelések során eddig ismeretlen, új viselkedések létére is fény derülhet. Rendkívül érdekes felfedezés volt pl., hogy a csimpánzok nem csak használnak, de készítenek is eszközöket, illetve az, hogy a csimpánzok időről időre összehangolt módon vadásznak, és az elejtett allatok húsát megosztják egymással.

Az állatok megfigyelése természetes környezetükben azért fontos az etológusok számára, mert őket a természetes viselkedés szerveződése és funkciója érdekli, mesterkélt viszonyok között azonban előfordulhat, hogy amit látunk, az a körülményekből és nem az állat természetes viselkedéséből adódik.

A puszta megfigyelésnek az ilyen jellegű kutatásban azonban erős korlátai vannak. Ma a leggyakoribb megközelítés az, hogy egy faj természetes viselkedésének megfigyelése alapján teszünk fel kérdéseket, és a választ valamilyen kísérletes beavatkozással keressük. (ld. kísérlet)

A természetes körülmény és ksérlet közötti különbség nem a helyszínben van. Vannak fajok, amelyek számára egy laboratóriumban is be lehet rendezni "természetes" körülményeket, és vannak fajok, amelyek természetes körülménye nehezen határozható csak meg. Sok vizsgálatot végeztek pl. a gyümölcsmuslinca hímek udvarlási szokásaival kapcsolatban, és úgy tűnik, hogy ennek a viselkedésnek a szmpontjából egy befőttesüveg (jó sok nősténnyel) természetes körülményt jelent. Egy kutya etológia vizsgálatban hová helyeznénk a vizsgálati állatainkat? Csányi Vilmos és munkatársai szerint a kutya "természetes" környezete a család, ezért a kutya etológus számára gyakran egy bérház harmadik emeleti lakása jelenti a terepet.