OTOZ działa przede wszystkim poprzez swoich inspektorów ds. ochrony zwierząt, którzy przeprowadzają interwencje w przypadkach zaniedbania lub znęcania się nad zwierzętami. Interwencje prowadzą do polepszenia się traktowania zwierzęcia lub odebrania go właścicielowi, a także do ukarania sprawcy przestępstwa. OTOZ realizuje swoje działania statutowe także poprzez współpracę z jednostkami samorządu terytorialnego w zakresie tworzenia i utrzymywania schronisk dla bezdomnych zwierząt, a także prowadzenie schronisk.
Stowarzyszenie prowadzi 9 schronisk w Gdyni, Dąbrówce, Tczewie, Starogardzie Gdańskim, Elblągu, Sompolnie, Zielonej Górze, Kościerzynie i Bojanie. W Bojanie prowadzi również przytulisko dla zwierząt gospodarskich „Rogate Ranczo”.
Stowarzyszenie przyczyniło się do nowelizacji ustawy o ochronie zwierząt, która zaostrzyła kary za znęcanie się nad zwierzętami.
Inspektoraty Stowarzyszenie obejmuje zasięgiem swojej działalności teren całego kraju dzięki inspektoratom znajdującym się w większych miastach.
Województwo kujawsko-pomorskie Na terenie województwa kujawsko-pomorskiego działają inspektorat w Bydgoszczy.
Województwo lubuskie
Na terenie województwa lubuskiego działa inspektorat w Gorzowie Wielkopolskim.