بنا بر تعریف علم، هوش یکی از توانایی‌های ذهنی است و در بر دارنده قابلیت‌های متنوعی همچون استدلال، برنامه‌ریزی، حل مسئله، تفکر انتزاعی، استفاده از زبان و یادگیری است. حیواناتی که بتوانند برمبنای تجربیات گذشته و با نوآوری مشکلات را در شرایط جدید حل کنند، حیوانات باهوش محسوب می‌شوند، سگ‌ها گرچه نمی‌توانند روزنامه بخوانند، اما به نوع خود با هوش هستند.

شاید کسی از کبوترها انتظار "باهوش" بودن نداشته باشد، کبوترها اما می‌توانند نوشتار درست و غلط لغت‌ها را تشخیص بدهند، آن‌ها می‌توانند بین نقاشی‌های پیکاسو و مونه تفاوت قائل شوند. کبوترها گرچه مغز کوچکتری نسبت به انسان دارند، اما سلول‌های عصبی مغز آن‌ها در هر میلیمتر مکعب شش برابر سلول‌های مغز انسان است.

انسان، گوریل و شامپانزه جزو زیر خانواده انسانیان محسوب می‌شوند. هوش کلاغ‌ها در حد انسانیان است و کلاغ‌ها می‌توانند "شمارش" کنند، رفتار استراتژیک دارند، اگر احساس کنند کسی مراقب مخفی کردن غذا از سوی آن‌ها است، پس از مدتی غذا را دوباره در جایی دیگر مخفی می‌کنند. کلاغ‌ها خود را در آینه می‌شناسند که می‌تواند نشانی از خودآگاهی باشد.

ماهی‌های نظافت‌چی همه شک و تردید محققان در مورد "خودآگاهی" برخی از جانوران را برطرف کردند. در یک آزمایش این ماهی‌ها در مقابل آینه قرار گرفتند و در مرحله بعد با قرار دادن یک علامت بر روی بدنشان دوباره در مقابل آینه رفتند. تلاش ماهی‌ها برای جدا کردن این علامت حکایت از آن داشت که گرچه این ماهی‌ها هیچگاه خود را ندیده‌ بودند، اما به نقش آینه و اضافی بودن علامت بر روی بدن خود پی برده‌اند.

محققان آمریکایی پی برده‌اند که آبزیان از هوش کمتری برخوردارند و دلیل آن را نیز "محیط زندگی" اعلام کرده‌اند. بر اساس این تحقیقات جانورانی که در خشکی زندگی می‌کنند با چالش‌های بیشتری روبرو هستند که نیاز به راه‌حل‌ دارند و به تکوین "هوش" کمک می‌کند.

هشت‌پا‌ها از ابزار برای رسیدن به هدف استفاده می‌کنند. آن‌ها در آزمایشگاه تنها از طریق مشاهده رفتار همنوعان خود رفتارهای جدید و پیچیده را آموخته‌اند. دو سوم سلول‌های عصبی هشت‌پا‌ها بر روی بازوها و بقیه در مغز جای گرفته‌اند.

تا سال‌ها محققین بر این باور بودند که دلفین‌ها بسیار باهوش هستند. اما پس از اینکه معلوم شد "کورتکس" یا قشر مغز که مرکز هوش محسوب می‌شود در دلفین‌ها از سایر پستانداران نازک‌تر است، بحث‌های زیاد در مورد میزان هوش آنها درگرفته است. اما در اینکه دلفین‌ها موجوداتی بسیار اجتماعی، دارای قدرت ارتباط‌گیری، دارای حافظه قوی و اینکه یکدیگر را با نام می‌شناسند، جای بحث نیست.

فیل حیوانی باهوش محسوب می‌شود. آن‌ها انسان‌ها را که دشمن خود می‌دانند به دو دسته تقسیم کرده‌اند. فیل‌ها به محض دیدن مردان قبیله ماسایی بسرعت از منطقه دور می‌شوند، زیرا می‌دانند که این مردان شکارچی فیل هستند. فیل‌ها اما با دیدن مردان قبیله کامبا که کشاورز هستند کاملا آرام می‌مانند.

خوک‌ها از باهوش‌ترین پستانداران محسوب می‌شوند. آنها بسرعت فرامین را می‌آموزند، نام خود را یاد می‌گیرند و "علت و معلول"های پیچیده را می‌فهمند. محققین در یک آزمایش کار با اهرمک یا "جوی استیک" را به خوک‌ها آموزش دادند. جالب اینکه خوک‌ها رابطه انتزاعی بین حرکت اهرمک با حرکت مکان‌نما یا "کرسر" بر روی صفحه نمایش را می‌فهمیدند.

بحث‌های زیادی بین آنهایی که سگ یا گربه دارند در مورد اینکه کدام باهوش‌تر است در جریان است. سگ‌ها می‌توانند زبان‌های خارجی را از هم تشخیص دهند و بیش از دو برابر گربه (۵۳۰ میلیون در مقابل ۲۵۰ میلیون) نورون یا سلول عصبی دارند. با این حال میزان تراکم و شبکه سلول‌های عصبی مهم است. جالب اینکه گربه اصلا نمی‌گذارد آزمایش‌های سنجش هوش رویش انجام شود.

اسب هم مانند سگ چند هزار سال است که با انسان زندگی می‌کند و جای تعجب نیست که انسان را به خوبی می‌فهمد. اسب حالت چهره مهربان یا عصبانی انسان را تشخیص می‌دهد. گفته می‌شود بزها می‌توانند از طریق صدای بزهای دیگر وضعیت آنان را تشخیص بدهند.

معمولا برای تعریف باهوشی حیوانات از معیارهایی استفاده می‌شود که در مورد انسان‌ها کاربرد دارد. "فرانس د وال" متخصص رفتار حیوانات می‌گوید:«ما انسان‌ها معیارها و تعاریف خودمان در مورد هوش را برای حیوانات نیز بکار می‌گیریم. مثلا در مورد شمردن؛ برای بسیاری از حیوانات شمردن در محیط زندگی‌شان کاربردی ندارد. پس نمی‌توان گفت آنها باهوش نیستند چون نمی‌توانند بشمارند».

انسان و شامپانزه به لحاط ژنتیکی نزدیک‌ترین خویشاوندان (با حدود ۲/ ۱ درصد تفاوت) هستند. با این حال انسان در مقابل هر کیلو وزن خودش سه برابر شامپانزه مغز دارد. اما تفاوت اصلی بین انسان و شامپانزه در توانایی انتقال فعال آموخته‌ها است. با این "تکامل فرهنگی" انسان نه تنها می‌تواند "نوآوری"هایش را به نسل بعد منتقل کند، بلکه آن را نیز بهینه سازد.