当接获有关残酷对待动物的举报後，警方会先调派军装警务人员到现场了解情况。如有需要，现场警员会要求渔护署或爱协的人员到场提供专业意见及协助调查。爱协有一专责小队24小时值班，并会因应警方要求在一小时内到现场提供专业意见和协助。
自2008年开始，警方已将所有残酷对待动物案件交由刑事调查单位调查。刑事调查队的人员受过专门训练，具备足够的经验和调查技巧跟进该类案件。所有案件都由一名刑事侦缉总督察监督，以确保调查手法一致和达至警队要求的最高专业水平。
目前，所有设有刑事调查单位的22个警区均有专责调查队处理残酷对待动物的案件。专责调查队由同时处理其他严重罪案（如爆窃、非礼、伤人等）的警务人员组成，而各区的队伍之间有平台互相分享调查案件的知识和经验，警队亦有为相关人员提供处理虐待动物案件的训练。指派专责调查队除了有助调查人员累积经验，亦有助加强与「动物守护计划」其他持份者的沟通。