Pada tahun 1872, atas desakan dari banyak temannya seperti Darwin, Philip Lutley Sclater, dan Alfred Newton, Wallace memulai penelitian untuk suatu tinjauan umum dari penyebaran geografis hewan. Ia awalnya tidak mampu membuat banyak kemajuan, sebagian dikarenakan sistem klasifikasi banyak jenis hewan pada saat itu berubah-ubah. Ia melanjutkan penelitiannya dengan sungguh-sungguh pada tahun 1874 setelah publikasi sejumlah karya baru mengenai klasifikasi. Dengan memperluas sistem yang dikembangkan oleh Sclater bagi burung — yang mana membagi bumi menjadi enam kawasan geografis terpisah untuk mendeskripsikan penyebaran spesies — agar dapat mencakup mamalia, reptil dan serangga, Wallace menciptakan dasar bagi konsep kawasan zoogeografis yang masih digunakan sampai saat ini. Ia membahas semua faktor yang diketahui mempengaruhi penyebaran geografis hewan pada masa lampau dan sekarang dalam masing-masing kawasan geografis. Ini mencakup dampak dari kemunculan dan lenyapnya jembatan-jembatan daratan (salah satunya yaitu yang saat ini menghubungkan Amerika Utara dan Amerika Selatan) dan dampak dari meningkatnya periode glasiasi. Ia menyajikan peta-peta yang memperlihatkan berbagai faktor, seperti ketinggian pegunungan, kedalaman lautan, dan karakter vegetasi regional, yang mempengaruhi penyebaran hewan. Ia juga meringkas semua familia dan genera yang diketahui dari hewan-hewan yang tingkatannya lebih tinggi, serta mencatat sebaran-sebaran geografisnya yang dapat diketahui. Teks tersebut diatur sedemikian rupa sehingga memudahkan penjelajah untuk mempelajari hewan apa yang dapat ditemukan dalam suatu lokasi tertentu. Karya dalam dua jilid ini, yaitu "The Geographical Distribution of Animals", diterbitkan pada tahun 1876 dan berperan sebagai teks definitif seputar zoogeografi sampai dengan 80 tahun setelahnya.