Katedra biologie má navázanou tuzemskou i zahraniční výzkumnou spolupráci. Jedná se spolupráci v oblasti molekulární fylogenetiky hmyzu (Imperial College London), v oblasti zoologické systematiky (University of São Paulo, Federal University of Rio de Janeiro). V oblasti geologie a paleontologie katedra spolupracuje s Ústavem geologických věd PřF Masarykovy univerzity v Brně, Katedrou geologie a paleontologie PřF UK v Praze, Českou geologickou službou v Brně a Institute of Paleobiology, Polish Academy of Sciences, Warszawa. V oblasti didaktiky biologie má katedra navázanou spolupráci s Pädagogische Hochschule Heidelberg v Německu, v tuzemsku spolupracuje s Katedrou učitelství a didaktiky biologie PřF UK v Praze a s Institutem výzkumu školního vzdělávání PdF MU v Brně.

Katedra také rozvíjí výměnné pobyty studentů, akademických pracovníků i neakademických pracovníků v rámci programu Erasmus+ - přehled zahraničních pracovišť, s nimiž má naše katedra uzavřenou bilaterální dohodu, je uveden níže.