Esimene teade Puhtu ümbruse linnustiku uurimist pärineb 19 saj. 70-ndatel aastatest, kui tolleaegne Tartu Ülikooli Zooloogia Muuseumi konservaator V.Russow käis mitmel korral Pivarootsi ja Virtsu ümbruses linde vaatlemas.

Sellele järgneb pikem periood, mille kestel Puhtulaiu lindude vastu teaduslikku huvi ei tuntud. Linnu-uurijad jõuavad taas Puhtusse 20 saj. 30-ndail aastail. Nii külastab 1933. ja 1936. a. Puhtut ning selle laide E.Kumari. 1934 – 1939 aastani elab siin ja kogub ornitoloogilisi materjale Puhtus elanud Alexander v Keyserlkingk, kelle sulest ilmub 1936. aastal kokkuvõte Puhtu linnustikust ja 1941. a ülevaade Puhtul pesitsevatest partidest. Peale selle on temalt ilmunud mitmeid väiksemaid teateid Puhtu ümbruse lindude kohta.

Aastail 1946-1952 korraldasid TRÜ zooloogiakateeder ja TA Zooloogia ja Botaanika Instituut (ZBI) Puhtu ümbrusse mitmeid ekskursioone vee- ja rannikulindude sügisrände jälgimiseks.

Lindude süstemaatiline uurimine algas 1953. aastal seoses Puhtu Ornitoloogiajaama asutamisega. Sellest ajast peale kuni 1990-ndate keskpaigani on Puhtu ümbruses eriti põhjalikult uuritud lindude rännet ning Puhtu lehtmetsa ja saarte linnustikku. Linnustiku uurimisega on aegade jooksul kõige enam tegelenud Zoolooga ja Botaanika Instituudi töötajad: Eerik ja Aino Kumari, Ahto Jõgi, Sven Onno, Jüri Keskpaik, Raivo Leht, Taivo Kastepõld, Heinrich Veroman, Arne Ader jpt.

Puhtuga on olnud lahutamatult seotud linnuteadlane Jüri Keskpaik, kes alustas oma uurimistöid tudengina 1959. aastal ja töötas siin lühemate ja pikemate perioodidena 32 aastat. Ta tegeles nende aastate jooksul lindude rände ja füsioloogia uurimisega. 1969 aastal valmis Puhtus lindude ökofüsioloogia labor ja sellest ajast peale kuni 1980. aastate lõpuni oli see koht lindude ökofüsioloogia uurimise keskuseks tolleaegses Nõukogude Liidus. Periooditi töötas siin mitmest rahvusest teadlasi.

1970. kuni 1980. aastani oli tähtsamaks teemaks lindude lennufüsioloogia uurimine, selleks töötati Puhtus välja tol ajal maailmas unikaalne raadiotelemeetriline uurimismeetod, mis võimaldas uurida vabalt lendavaid linde. Miniatuursed raadiosaatjad, mis kinnitati lindudele, konstrueeris P. Horma.

1980. aastatel uuriti põhiliselt aulide ja vaeraste kevadrände dünaamikat ja mõne aasta jooksul tegeldi siin lindude sukeldumisökoloogiaga.

1994. aasta kevadest kuni tänaseni toimuvad Puhtu Bioloogiajaamas Tartu Ülikooli loomaökoloogia tudengite suvepraktikumid. Prof. Männi juhendamisel on kogutud uudset materjali eelkõige Puhtu ümbruse maismaalimuste, kimalaste ja teiste maismaa selgrootute kohta. Vastavaid aruandeid saab lugeda TÜ zooloogia ja hüdrobioloogia instituudis.