בשנת 1863 פרסם תומאס הנרי האקסלי את החיבור ההיסטורי "ראיות למקומו של האדם בטבע". הוא כלל את השימפנזה עם קופי האדם - הגורילה, האורנגאוטן והגיבון, והדגים את הדמיון הרב של שלדיהם לשלד האדם. האקסלי וצ'ארלס דרווין סברו שהשימפנזה והגורילה הם שני המינים הקרובים ביותר לאדם, ולכן המליצו לחפש את מאובני האבות הקדמונים המשותפים שלהם באפריקה, יבשת מוצאו של השימפנזה. תחזית זו התאמתה במאה ה-20.
במחצית הראשונה של המאה ה-20 מספר פסיכולוגים חקרו שימפנזים מצויים בשביה. הם תיעדו בעיקר את יכולותיהם הקוגניטיביות, והראו שהאינטליגנציה שלהם עולה על זו של קופים בעלי זנב. הפסיכולוג הגרמני וולפגאנג קולר (Wolfgang Köhler) ייסד בשנים 1913–1917 תחנת מחקר בשימפנזים בטנריפה שבאיים הקנריים, ופרסם עליהם ספר בשם "המנטליות של קופי-אדם". הוא התעניין בעיקר ביכולותיהם לפתרון בעיות באמצעות צירוף כמה מרכיבים יחד. למשל, על מנת להגיע לבננה שקולר תלה מן התקרה הם טיפסו על מספר ארגזים שערמו זה על זה, והכו בבננה במקל שאותו הרכיבו משני מקלות קצרים יותר. קולר סבר שהם הגיעו לפתרונות אלו באמצעות התבוננות ותכנון, ולא רק באמצעות ניסוי וטעייה, אשר לדעת הפסיכולוג האמריקאי בן-זמנו אדוארד לי תורנדייק הייתה הדרך היחידה שבה בעלי חיים מסוגלים לפתור בעיות. השימפנזים אף מצאו לעיתים פתרונות בלתי-צפויים, למשל כאשר אחד מהם משך את קולר בזרועו בהבעת תחנונים. קולר התפתה ללכת אחריו כדי לראות מה רצונו, ולא שם לב שהוא מובל היישר מתחת לבננה עד שהשימפנזה טיפס בזריזות על ראשו ותפס את הפרי. המרכז לחקר הפרימטים במכון מקס פלאנק לביולוגיה אבולוציונית בלייפציג נקרא כיום על שמו של קולר.
הפסיכולוג האמריקאי רוברט ירקיז ייסד מושבת שימפנזים בקובה בשנות ה-20. הוא החל ברכישת שני גורי שימפנזה שאותם גידל בביתו, כשהם ישנים בחדר השינה שלו, יושבים לשולחן ואוכלים בעזרת סכו"ם. בשנת 1924 הוא פרסם עליהם את ספר בשם "כמעט אנושיים". בשנים שלאחר מכן ייסד ירקיז מרכז לרבייה וחקר שימפנזים באוניברסיטת ייל בניו הייבן, ותחנת מחקר בפלורידה במימון קרן רוקפלר, אשר לאחר מותו עברה לאוניברסיטת אמורי באטלנטה, ג'ורג'יה, ונקראת עד היום על שמו.
עם זאת, עד שנות ה-60 לא היה ידוע כמעט דבר על חיי השימפנזה המצוי בטבע, כמו גם על חיי מינים קרובים נוספים, כתוצאה מקשיי הגישה ליערות הגשם הטרופיים והקושי לצפות בקופי בר החוששים מבני-אדם. הפלאואנתרופולוג הבריטי-קנייתי לואיס ליקי, שהבין את החשיבות הרבה שיש בכך לחקר האבולוציה של האדם, יזם את שליחתן של שלוש חוקרות ללמוד את חייהם הטבעיים של שלושה מיני קופי-אדם - דיאן פוסי לחקר גורילות ברואנדה, בירוטה גלדיקאס לחקר אורנגאוטנים בבורנאו, וג'יין גודול לחקר שימפנזים מצויים בטנזניה. שנים לאחר מכן השלוש כונו "המלאכים של ליקי" כפרפרזה על המלאכים של צ'רלי. גודול הייתה מזכירתו של ליקי, ללא תואר אקדמי כלשהו ובעלת ניסיון מוגבל מאוד בחקר בעלי-חיים כאשר הגיעה בשנת 1960 לאזור נחל גומבה שלחופי אגם טנגניקה. בחודשים הראשונים למשימתה היא התקשתה אפילו למצוא את השימפנזים, וזמן רב ארך עד שהם התירו לה לצפות בהם מקרוב. אך זמן קצר לפני שהסתיים המימון שהצליח ליקי להשיג מן המגזין נשיונל ג'יאוגרפיק גילתה גודול שתי תגליות מרעישות: השימפנזים של נחל גומבה צדים בעלי-חיים אחרים למאכל, והם משתמשים בכלים ואף משנים אותם כדי להתאימם לתפקידם. בשנים שלאחר מכן הפך אזור נחל גומבה לפארק לאומי, וגודול הקדישה את שארית חייה ללימוד חייהם של השימפנזים במקום, וליחסי ציבור לטובת הצלת ושימור המין בטבע. מספר ספרים שכתבה וסרטים תיעודיים שהופקו על חיי השימפנזים בגומבה היו בעלי השפעה רבה, ציבורית ומדעית כאחת.
בלמעלה מ-40 אתרים במרכז אפריקה מתנהלים כיום מחקרי שדה על חיי שימפנזים מצויים בטבע, מהם מיזמי מחקר ארוכי טווח העוקבים אחר אותן קהיליות שימפנזים במשך שנים רבות:
במקביל נמשכים מחקרים בשבייה, בגני חיות ובמכוני מחקר, אשר בוחנים את האינטליגנציה וההתנהגות החברתית של שימפנזים, דוגמת מחקריהם של האתולוג והפרימטולוג ההולנדי פראנס דה ואל (Frans De Vaal) בגן החיות של ארנהם ובמרכז ירקיז באטלנטה, הפסיכולוג האמריקאי מיכאל טומאסלו (Michael Tomasello) במכון מקס פלאנק בלייפציג, וטצורו מאצוזאווה ופרימטולוגים יפנים אחרים באוניברסיטת קיוטו.
ניסויים מדעיים ורפואיים.
עקב קרבתם הרבה לאדם, שימפנזים הם התחליף הקרוב ביותר לניסויים על נבדקים אנושיים, ולכן שימשו במשך השנים לניסויים בבעלי חיים, בעיקר לצרכים רפואיים, אם כי במספרים נמוכים יחסית לחיות ניסוי אחרות מכיוון שקשה ויקר להחזיקם בשביה. למשל, שימפנזים קדמו לאסטרונאוטים אנושיים בטיסות ראשונות לחלל, כאשר עדיין לא היה ברור מה עלולות להיות ההשפעות של חוסר משקל וסיכונים אחרים. בשנות ה-50 ייבא חיל האוויר האמריקני 65 גורי שימפנזה מאפריקה לצורך זה. מתוכם טסו לבסוף לחלל רק שניים - האם ולאחריו אנוס - בראשית שנות ה-60 במסגרת תוכנית מרקורי. שובם בשלום הוביל ישירות לשיגורו של אלן שפרד, האסטרונאוט האמריקאי האנושי הראשון. השימפנזים האחרים הועברו למחקרים נוספים, ומביניהם מפורסמת וואשו, שהשתתפה בניסוי הראשון של למידת שפת סימנים.
במשך השנים גברה ההתנגדות הציבורית לניסויים בשימפנזים, וכיום שתי המדינות היחידות שבהן מתנהל מחקר רפואי חוקי בשימפנזים הן ארצות-הברית וגבון. מספר השימפנזים המשמשים לניסויים בארצות הברית גדל בשנות ה-80 בעקבות ההצלחות להרבותם בשביה, שאיפשרו להשתמש בהם מבלי לסכן את קיומו של המין בטבע. אך מאז מספרם קטן שוב בהדרגה, בעיקר לאחר שהסתבר שלמחקר בהם הייתה תרומה שולית בלבד לחיפוש חיסונים ותרופות לאיידס. האגודה ההומנית של ארצות הברית (Humane Society of the United States), המתנגדת לניסויים, אמדה את מספר השימפנזים שהשתתפו בהם בארצות הברית בשנת 1995 בכ-1,800, בשנת 2001 ב-1,540 שהוחזקו ב-13 מוסדות מחקר (על פי דו"ח המכונים הלאומיים לבריאות לקונגרס), ובשנת 2007 בכ-1,200 בתשעה מוסדות מחקר. הניסויים בשימפנזים כיום, בדומה לניסויים במיני חולייתנים אחרים, נמצאים תחת פיקוח הדוק של מוסדות ממשלתיים לרווחת בעלי חיים.
במספר מוסדות מדעיים העוסקים כיום בחקר שימפנזים, כמו מרכז ירקיז באטלנטה, מכון מקס פלאנק בלייפציג ואוניברסיטת קיוטו, השימפנזים חיים יחד בלהקות קבועות, לעיתים בחצרות פתוחות גדולות שבהן התנאים דומים לתנאים טבעיים, והם משתתפים בניסויים שונים מרצונם. החוקרים מתכננים את הניסויים באופן מושך, מזמינים את השימפנזים להשתתף באמצעות קריאה בשמותיהם, ולאחר שסיימו אף שולחים אותם להזמין שימפנזים אחרים. נהוג לגמול לשימפנזים בפרסי מזון על ביצוע מוצלח, אף כי הנקבה "אי" ובנה הצעיר "איומו" באוניברסיטת קיוטו עשויים לשבת שעות מול מסך המחשב כדי לפתור אתגרי זיכרון ואתגרים מתמטיים ללא גמול כלשהו.
איומים ושימור.
השימפנזה המצוי מוגדר על ידי איגוד השימור העולמי IUCN כמין בסכנת הכחדה, במצב שימור EN ("בסכנה"), רמת הסיכון השלישית בחומרתה לאחר EW ("נכחד בטבע אך חי בשביה") ו-CR ("בסכנה חמורה"). תת-המין המרכז-אפריקני הוא הפחות מאוים - אוכלוסייתו נאמדת ב-80,000 פרטים החיים בגאבון ובקונגו, אך מוערך כי היא מתמעטת בקצב של 4.7% לשנה. אוכלוסיית תת-המין המזרח-אפריקני נאמדת ב-13,000 (אך מדובר בהערכה גסה מאוד) ושל תת-המין המערב-אפריקני בלא יותר מ-12,000 המפוזרים במספר אזורים מנותקים זה מזה. מספר איומים חברו יחד לפגיעה הקשה באוכלוסיית הבר של המין, ובעיקר ציד בידי אדם, פגיעה בבית הגידול ומגפות.
ציד שימפנזים אסור או מוגבל בחוק במדינות מרכז אפריקה, ואולם חוסר יציבות פוליטית ברבות ממדינות אלו גורם לכך שהחוק לעיתים קרובות אינו נאכף. שימפנזים ניצודים למאכל (bushmeat - מונח עממי נפוץ באפריקה ואסיה לבשר ציד, תכופות ציד בלתי חוקי של פרימטים וקופי-אדם), ועל-מנת למכור את הצעירים כחיות מחמד בלתי-חוקיות. הזמינות ההולכת וגוברת של נשק קל בעשורים האחרונים גרמה לעלייה בקטלנות של ציד בלתי-חוקי. שימפנזים פגיעים לציד יותר מפרימטים אחרים עקב גודל גופם, ההופך אותם למטרה גדולה יותר, ועקב תקופת התלות הארוכה של הצעירים באמם, כך שמותה בדרך-כלל יגרום גם למותם או ללכידתם.
בית הגידול של השימפנזה המצוי במרכז אפריקה נפגע מבירוא יערות, כתוצאה מהכשרת שטחים לחקלאות, רעיית יתר, כריתת עץ לבערה, פיתוח תעשייתי ועיור. אובדן עצי היער הוא רק הפגיעה לטווח קצר, והפגיעה לטווח ארוך כמו בליה וסחיפת קרקע, השמדת מגוון המינים והעלמות מקורות מים עלולות להיות חמורות אף יותר. בשנת 2002 הוערך כי כ-70% משטחי המחיה של שימפנזים נפגעים מסיכונים כאלו, ובהנחה שקצב גידול האוכלוסין של בני-אדם במרכז אפריקה יישאר בעינו, יותר מ-90% ייפגעו עד שנת 2030.