西暦2000年（平成12年）における皇居内の生物について正確な記録を残し，その後の経年変化などを把握することが望ましいと願われた天皇陛下のお気持ちが発端となり，国立科学博物館により西暦1996年（平成8年）から5カ年かけて詳細な生物調査が実施され，西暦2000年（平成12年）12月に調査結果がとりまとめられた。その後，動物に関して5カ年かけて追跡調査が行われ，西暦2006（平成18年）3月に追跡調査結果がとりまとめられた。
現在も，皇居の生物相がどのように変化したかを調査し，皇居に生息するタヌキや鳥類などの特定の動物（群）の生物学的あるいは生態学的特性を解析されている。
調査は動植物を対象に行われた。調査対象地区は，皇居西地区のうち吹上御苑，生物学研究所周辺，道灌濠など約58ヘクタールである。（宮殿地区，正門地区及び宮内庁庁舎地区は対象外。）
調査は国立科学博物館の研究員に加え，館外の多くの研究者の協力の下に実施された。
鳥類は山階鳥類研究所との共同研究で，紀宮殿下も調査・執筆に参加された。
陛下は，調査の節目の折に調査員を御所にお招きになって皇后陛下や紀宮殿下とご一緒に報告をお聞きになり，また，時には調査状況をご覧になるなど，調査の経緯を見守ってこられた。
国立科学博物館の専報「皇居の生物相I～III」（西暦2000年（平成12年）12月）が公表された。植物1366種，動物3638種が記録され，多くの新種（ワラジムシ，ミミズ等）や絶滅危惧種（ヒキノカサ等），都区内では絶滅したと思われていた種（ベニイトトンボ，オオミズスマシ等）などが見つかった。
追跡調査は専報「皇居の動物相モニタリング調査」（西暦2006年（平成18年）3月）が公表された。
一般向けに「皇居・吹上御苑の生き物」（世界文化社，西暦2001年（平成13年））が出版されている。
| 時期 | 経緯 |
|---|---|
| 西暦1994年（平成6年） 5月 | 天皇陛下より皇居内の生物調査を西暦2000年（平成12年）まで5年がかりでやりたいとのお話があった。 |
| 西暦1995年（平成7年） 3月 | 国立科学博物館館長，動物研究部長及び植物研究部長が吹上御苑を下見の後，天皇陛下へご報告。 |
| 西暦1997年（平成9年） 12月 | 国立科学博物館が皇居における動植物相の調査研究を実施していることを記者発表 |
| 西暦2000年（平成12年） 12月 | 国立科学博物館専報「皇居の生物相I～III」発刊 |
| 西暦2001年（平成13年） 5月 | 「皇居・吹上御苑の生き物」（世界文化社）の発売 |
| 西暦2006年（平成18年） 3月 | 国立科学博物館専報「皇居の動物相モニタリング調査」発刊 |
| 西暦2009年(平成21年） 5月 | 「皇居の生物相調査（第II期）」を実施中（西暦2012年度（平成24年度）までの予定） |
