由于近亲繁殖不可避免，使得大熊猫致隐性基因的纯合，后代生命力降低，甚至畸型或致死。这种现象在动物园内人工饲养的大熊猫中也是一个严峻的问题，绝大多数个体是来自于同一野生地区，使很多在动物园中繁殖的幼仔在出生后出现畸型或者发育不良，大部分早期夭亡，种群难以得到维持和发展。
因为大熊猫是世界上极其宝贵的自然历史遗产，具有重要的学术研究价值，其生存和保护现状，为世人所关注。保护大熊猫的根本措施是保护大熊猫的栖息地，促进野外和饲养大熊猫的繁殖，完善和强化管理手段，采取科学的方法，为大熊猫的生存创造必需的条件，稳定进而发展大熊猫种群数量，发展和恢复大熊猫的潜在栖息。
截止2011年底，全世界圈养单位共圈养熊猫333只。能够经常维持10只以上饲养种群的单位仅有卧龙华夏保护大熊猫研究中心、成都大熊猫繁育研究基地、Sx省珍惜野生动物抢救饲养研究中心和bJ动物园4家。大熊猫属于高度濒危的物种。
2019年11月12日，以“大熊猫繁育与技术研究”为主题的大熊猫繁育技术委员会2019年年会首次发布了2019年最新大熊猫数据。2019年共繁殖大熊猫37胎60只，存活57只，全球圈养大熊猫数量达到600只。同比2018年，圈养大熊猫数量净增52只，增长率为 9.31%。圈养大熊猫种群数量再创新高，健康、有活力、可持续发展的圈养种群已基本形成。以此为基础，为促进野生种群复壮的大熊猫野化放归研究工作也正稳步开展。
2008年10月11日，深圳华大基因研究院宣布世界首张大熊猫基因组图谱绘制完成。科学家们说，它将为保护和人工繁育这个被称为“华夏国宝”的濒危物种提供新的途径，以及推进针对大熊猫的其他科学研究。
2008年3月，由华夏科学家发起，加拿大、英国、美国、丹麦等国科学家联合参与的国际“大熊猫基因组研究”项目启动，绘制大熊猫基因组序列图谱是该项目的第一部分，深圳华大基因研究院承担了主要的工作任务。华大基因研究院自主研制的全基因组组装软件及自主搭建的高性能计算机，在其中发挥了关键性的作用。科学家挑选了大熊猫“晶晶”进行基因组测序，“晶晶”是2008年bJ奥运会吉祥物的原型之一，一直生活在成都大熊猫繁育研究基地。
经研究发现，大熊猫共有21对染色体，基因组大小与人类相似，约为30亿个碱基对，包含2～3万个基因。基因组测序的结果支持了大熊猫是熊科的一个亚科的观点。通过与已经进行过全基因组测序的物种比较，研究人员还发现大熊猫基因组与狗的基因组在结构上最为接近，与人也有较大的相似性，在哺乳动物中与小鼠差异较大。