Prof. Zdzisław Kajak był jednym z członków założycieli Polskiego Towarzystwa Hydrobiologicznego; przez 18 lat pełnił funkcję wiceprezesa i prezesa PTH, a w roku 1996 otrzymał tytuł Członka Honorowego. Należał do Towarzystwa Naukowego Warszawskiego (członek korespondent; Wydział IV Nauk Biologicznych), Societas Internationalis Limnologiae (1955–1992), Komitetu Ekologii i Komitetu „Człowiek i Środowisko” przy prezydium PAN i innych komitetów, rad naukowych i redakcyjnych.

Tematyka badań naukowych Wraz z zespołem zajmował się teorią funkcjonowania ekosystemów wodnych oraz stosował wiedzę ekologiczną w praktyce, np. w dziedzinie gospodarki rybackiej oraz w dziedzinie ochrony środowiska (m.in. zapobieganie eutrofizacji zbiorników wodnych, rekultywacja jezior).

Koordynował badania produktywności biologicznej i zależności troficznych w ekosystemach hydrobiologicznych (łańcuchy i sieci troficzne) wykonywane w różnych jednostkach Instytutu, a następnie również w różnych placówkach krajowych (m.in. w Instytucie Rybactwa Śródlądowego) i zagranicznych (np. Centralny Program Badań Podstawowych, CPBP;