Le recueil rassemble de nombreux textes très courts, parfois une seule ligne, parfois une page. Chacun est consacré à un animal : un portrait par la comparaison, une scène de ferme, une anecdote. Le plus célèbre, « Le Serpent », tient en trois mots : « Trop long. » L'ordre n'obéit à aucune hiérarchie : on passe d'un oiseau à un insecte, d'une description à un dialogue.
Renard y pratique la métaphore comme un procédé de précision. L'animal est comparé à un objet (la fourmi ressemble à un chiffre 3), à un personnage, à un geste humain. L'ensemble forme moins un bestiaire qu'une galerie de portraits, où l'humour sert à faire apparaître des vérités simples.
Les Histoires naturelles s'imposent assez vite comme l'un des textes les plus originaux de la fin du XIXe siècle. L'édition illustrée par Toulouse-Lautrec en 1899 en fait aussi un livre d'art. Ravel, en 1906, en tire un cycle de mélodies pour voix et piano, composé de cinq pièces : « Le Paon », « Le Grillon », « Le Cygne », « Le Martin-pêcheur » et « La Pintade ». Le livre reste l'un des plus lus de Renard, avec Poil de Carotte.
Les Histoires naturelles apprennent à regarder : pour dire un animal, il faut l'avoir vu. La force des textes tient à l'exactitude de l'observation, à l'invention de la comparaison, à l'art de s'arrêter. Le recueil montre qu'une phrase suffit parfois à créer une image durable, et il a ouvert la voie à une tradition de portraits brefs dans la littérature française. À lire par petites touches, au hasard des pages, pour le plaisir d'un style qui va droit au but.