Der Tiergarten nimmt mit mehr als 40 Tierarten an EAZA Ex-situ Programmen (EEPs oder auch: Arterhaltungszuchtprogrammen der europäischen Zoos) und Internationalen Zuchtbüchern (IZB) teil. Der Tiergarten Nürnberg koordiniert die EEPs für Seekühe, Schabrackentapire und Hirscheber.
Erhaltungszuchtprogramme bedrohter Tierarten dienen dem Artenschutz und versuchen Arten und Unterarten für zukünftige Generationen zu erhalten. Diese Absicht wird auch dann verfolgt, wenn es derzeit aufgrund mangelnder geeigneter Lebensräume nicht möglich ist, die Tiere auszuwildern.
EEPs haben das Ziel, über einen Zeitraum von 100 Jahren 95% der genetischen Information seiner Gründertiere zu erhalten und möglichst alle Gene gleichmäßig in der Population zu verteilen. Die genetische Vielfalt ist für die Gesundheit und Überlebensfähigkeit einer Population ausgesprochen wichtig. Dies besonders auch, wenn die Tiere oder ihre Nachkommen später ausgewildert werden sollen. Die Anpassungsfähigkeit an sich verändernde Umweltbedingungen, die etwa durch den Klimawandel hervorgerufen werden, ist an diese genetische Vielfalt gekoppelt.
Großraubtiere wie Tiger erfüllen ausgesprochen wichtige Funktionen in der Natur. Oft fungieren sie als sogenannte Schlussstein-Arten, die für die Stabilität ganzer Ökosysteme sorgen. Fehlen diese Arten, so kann es zu Kaskadeneffekten kommen, die das ganze System destabilisieren. Das heißt bildlich gesprochen, wird der Schlussstein herausgenommen, kann das ganze Gebäude in sich zusammenfallen.
Da natürlichen Selektion im Zoo kaum stattfinden kann, und - im Gegensatz zur Haustierzucht - keine Auslese nach „Rassestandards“ erfolgen darf, muss nach Möglichkeit mit jedem Individuum gezüchtet werden.
Geeignete Lebensbedingungen für Wildtiere in Zoos zu schaffen, ist eine schwierige Aufgabe. Gut strukturierte Gehege, optimal ausgewogene Ernährung und eine tiermedizinische Versorgung gehören dazu. Unter solchen Voraussetzungen können die Tiere ihr natürliches Verhalten weitgehend beibehalten, was für eine spätere Auswilderung und das Leben in der Natur lebensnotwendig ist. In den letzten Jahren hat sich der Tiergarten aktiv an Wiederansiedelungsprojekten von Urwildpferden in der Mongolei, von Luchsen in Polen, Steinböcken und Bartgeiern in den Alpen und in Spanien sowie von Uralkäuzen im Nationalpark Bayerischer Wald, im Biosphärenreservat Wienerwald sowie im Wildnisgebiet Dürrenstein in Österreich beteiligt.
