As medidas de conservação adotadas para cada espécie sob cuidados humanos, ou seja, fora do seu habitat natural, traduzem o que é a conservação ex situ. A sobrevivência das espécies depende muitas vezes da manutenção de animais sob cuidados humanos, a sua reprodução e formação de populações saudáveis e geneticamente viáveis. Assim, a articulação entre jardins zoológicos e instituições semelhantes, e a gestão correta das populações a nível europeu e internacional é fundamental para a sobrevivência das espécies. São inúmeras as instituições e associações que trabalham em conjunto para esta mesma missão.

As espécies animais que um parque zoológico tem ao seu cuidado são selecionadas com extremo cuidado, trata-se de planear a coleção animal e para isso as instituições contam com os Taxon Advisory Groups (TAGs) que são grupos de trabalho formados por especialistas que se dedicam a grupos específicos de animais. Por exemplo o TAG dos Pinguins, o TAG dos Elefantes entre tantos outros.

Os TAGs desenvolvem Planos de Coleção Regionais que descrevem que espécies são recomendadas, porquê e como as gerir. São uma importante base de trabalho para cada parque zoológico e para a conservação das espécies a nível global. Estes planos de coleção indicam ainda que espécies devem ser protegidas adicionalmente através de outros programas de conservação.

A conservação sob cuidados humanos é ainda caracterizada por uma forte componente de Enriquecimento Ambiental, através do qual são estimulados os comportamentos naturais dos animais. Esta é atualmente reconhecida pela IUCN – União Internacional para a Conservação da Natureza – como um instrumento indispensável para a conservação da biodiversidade.

As medidas de conservação que atuam diretamente no habitat natural (conservação in situ) podem ser muitíssimo variadas incluindo programas de sensibilização das populações locais, requalificação do habitat, etc. O Jardim Zoológico participa na conservação in situ de várias espécies de animais. Colabora de formas diversas e estabelece parcerias de trabalho com entidades na linha da frente de ação na Natureza.

Em 2005 o Jardim Zoológico foi distinguido com o prémio de Melhor Programa de Conservação da EAZA – Associação Europeia de Zoos e Aquários – como coordenador do Programa de Conservação in situ para o Saguim-cinzento (Saguinus leucopus), na Colômbia. Em julho de 2006, este programa foi reconhecido também pela IUCN e passou a ser apoiado pela mesma.

O Programa Europeu de Reprodução de Espécies Ameaçadas (EEP) permite uma ação conjunta dos parques zoológicos para manter populações geneticamente saudáveis para que se reproduzam com o objetivo final da reintrodução em habitat natural. Este programa é muito intensivo e inclui análises demográficas e genéticas para a elaboração de planos para o futuro maneio das espécies tendo sempre em vista a sua reprodução e formação de populações saudáveis estáveis para a sua conservação.

O Studbook Europeu (ESB) ou Internacional (ISB) é um livro de registo de dados referente a uma determinada espécie. Ou seja, é um documento semelhante a um livro genealógico em que se registam óbitos, nascimentos, filiação, e transferências de todos os parques zoológicos que mantêm a espécie em questão. Permite saber quantos indivíduos existem de uma determinada espécie, quem são os seus progenitores, a sua descendência e a cargo de que zoo se encontra, enfim... uma série de informações essenciais para a articulação de informação e de indivíduos entre os zoos e parques de todo o Mundo.

O Jardim Zoológico iniciou a sua participação nos EEPs no início dos anos 90, com quatro programas, participando atualmente em 5 TAGs e 64 EEPs. Relativamente aos studbooks, o Jardim Zoológico participa em 44 europeus e 48 internacionais.

O Jardim Zoológico é membro das principais instituições dedicadas à conservação das espécies e seus habitats, como é o caso da EAZA (a Associação Europeia de Zoos e Aquários), entre tantas outras organizações europeias e internacionais. Neste âmbito, desde 2000 que o Jardim Zoológico tem participado em todas as campanhas de conservação levadas a cabo pela EAZA para projetos de conservação in situ, empenhando-se em divulgá-las e em angariar fundos para cada nova campanha.