複数のコンピュータを使用する場合、同期機能によりどのコンピュータからでも同じライブラリを使用することができます（Zotero2.0以降）。また、同期機能を使うと、インターネットにつながってさえいればどのコンピュータからでも、zotero.orgのウエブサイトにログインすることで自分のライブラリを見られるようになります（ページ左上方のMy Libraryタブから）。

複数のコンピュータ間のZoteroの同期は、データの同期とファイルの同期の二つの部分から構成されています。。

データの同期は、ライブラリのアイテム、メモ、リンク、タグなどをローカル（手元）のコンピュータとネット上のZoteroサーバとの間で統合させ、Zoteroのインストールされたどのコンピュータからでもご自分のデータで作業することができるようになります。また、ご自分のライブラリを zotero.org 上でオンラインで閲覧することも可能です。データの同期は無料で、保存容量の制限はなく、ファイルの同期を使わなくても使用できます。

Zoteroライブラリを同期させるには、まず zotero.orgのユーザーアカウントを入手します（このアカウントはZoteroフォーラムにも併用できます）。それからZoteroの環境設定の「同期」タブの「Zotero同期サーバ欄」で、あなたのログイン情報を入力します。初期設定ではライブラリに変更がある度にZoteroはサーバー側とあなたのデータを同期します。自動同期を無効化するには、「自動的に同期」のチェックを外してください。

自動同期に加えて、Zoteroツールバーの右上にある「Zoteroサーバと同期」ボタンをクリックすることでいつでも手動で同期させることができます。

初めてZoteroライブラリを同期する際には、とりわけライブラリが大きい場合に、Firefoxがフリーズしたように見えるかもしれませんが、我慢してください。もしZotero同期アイコンが回り続けていて、何かおかしいと確信した場合、 こちらの記事をご覧ください。

初期設定では、Zoteroはローカルのライブラリをzotero.org 上のライブラリと統合させます。あるコンピュータであなたが行った変更内容は他の全ての同期しているコンピュータに反映されます。もしあるアイテムが、同期が取られる間に、複数のコンピュータで変更を受けた場合、衝突回避ダイアログが現れ、どちらのバージョンを残したたいか尋ねてきます。稀な場合として、サーバ上のデータをローカルのデータで完全に上書きしたい場合、同期のリセットを利用することができます。

「データの同期」はライブラリのアイテムを同期しますが、添付ファイル（PDF、画像、音声等）は同期されません。データの同期に加えてこれらのファイルを同期化するには、2つの方法が用意されています。すなわち、Zoteroが運営するZotero ファイル・ストレジを使うか、あるいは個人で使用しているWebDAVを使い、「ファイルの同期」を設定します。

「ファイルの同期」の方法としては、Zoteroファイル・ストレジの利用が推奨され、WebDAV載りように比べていくつかの利点があります。たとえば、グループ・ライブラリの中のファイルの同期、Zotero.orgを通じた添付ファイル（PDFなど）へのアクセス、簡単な設定、互換性の保証、ある種のファイルのための改良されたアップロード性能などです。Zoteroユーザは、一人につき 100 MBまでの無料のファイル・ストレジ容量が与えられ、さらに有料で大容量のストレジが利用できます。

詳しくはZotero File Storageを参照ください。

WebDAVはウェブ上でファイルをやり取りするための一つの標準的なプロトコルです。あなたの勤務先研究機関でWebDAVストレジを提供している場合もあります。その他、有料、無料を含めて様々なオンラインサービス（Apple iDisk, JungleDisk, BingoDisk等）が存在します。

WebDAVアカウント情報をお持ちならば、Zotero環境設定の同期タブに、そのWebDAVサービスで提供されるURL、あなたのユーザーネーム、パスワードを入力してください。secure WebDAV(https)をご使用かどうかを指定してください。もし不明の場合は、両方を試してみればよいだけでしょうが、サービス提供者はどちらか知っている筈です。これらの情報を入力した後、「サーバを検証」をクリックしてください。ZoteroがWebDAVアカウントの検証に成功したら、WebDAV経由でのファイルの同期の準備が整っています。

上記２種類の同期は同時に行われる。自動で同期させる場合は、変更は数秒以内に同期されます。手動の場合は、Zoteroツールバー右端の同期アイコンをクリックする必要があります。

複数のコンピュータで同期設定に同じログイン情報を入力しておくと、Zoteroはすべてを透過的に（ユーザに特に意識させることなく）同期させます。同期が取られる前に、同じアイテムまたはファイルが二カ所から編集を受けた場合のみ、あなたは注意を払う必要が生じます。この場合、衝突回避ダイアログが現れ、どちらの変更を維持するか選ぶことができます。

一台のコンピュータしか使わない場合でも、ライブラリをzotero.org上でどのコンピュータからでもオンラインで閲覧できるという利点があります。あなたのコンピュータが壊れた場合、あるいは別のコンピュータでZoteroを使い始める場合、あなたのアカウント情報を新しいコンピュータに設定してください。Zoteroはライブラリ全体をサーバ側からダウンロードします。

同期化機能を簡易バックアップのために使うこともできますが、ただしデータを間違って変更した場合、サーバー上も変更されるため真のバックアップではありません。例えばまちがって自分のコンピュータ上のデータを消してしまった状態で同期化した場合、サーバー上のデータも消されてしまうので、同期化機能を使ってデータを修復することはできません。