การทดสอบในสัตว์หรือที่รู้จักกันในชื่อการทดลองในสัตว์การวิจัยในสัตว์และการทดสอบในร่างกายคือการใช้สัตว์ ที่ไม่ใช่มนุษย์ เป็นแบบจำลองสิ่งมีชีวิตในการทดลองเพื่อหาคำตอบสำหรับคำถามทางวิทยาศาสตร์และการแพทย์ แนวทางนี้แตกต่างจากการศึกษาภาคสนามซึ่งสังเกตสัตว์ในสภาพแวดล้อมหรือถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติ การวิจัยเชิงทดลองกับสัตว์มักดำเนินการในมหาวิทยาลัย โรงเรียนแพทย์ บริษัทเภสัชกรรม หน่วยงานด้านการป้องกันประเทศ และสถานประกอบการเชิงพาณิชย์ที่ให้บริการทดสอบในสัตว์แก่อุตสาหกรรม^{[ 1 ]}จุดเน้นของการทดสอบในสัตว์แตกต่างกันไปตามความต่อเนื่อง ตั้งแต่การวิจัยบริสุทธิ์ซึ่งมุ่งเน้นการพัฒนาความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ไปจนถึงการวิจัยประยุกต์ ซึ่งอาจมุ่งเน้นการตอบคำถามที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก เช่น การค้นหาวิธีรักษาโรค^{[ 2 ]}ตัวอย่างของการวิจัยประยุกต์ ได้แก่ การทดสอบการรักษาโรค การผสมพันธุ์ การวิจัยด้านการป้องกันประเทศ และพิษวิทยารวมถึงการทดสอบเครื่องสำอางในด้านการศึกษา การทดสอบในสัตว์บางครั้งเป็นส่วนประกอบของหลักสูตรชีววิทยาหรือจิตวิทยา^{[ 3 ]}

การวิจัยโดยใช้แบบจำลองสัตว์เป็นหัวใจสำคัญของความสำเร็จส่วนใหญ่ของวงการแพทย์สมัยใหม่^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}การวิจัยนี้มีส่วนช่วยสร้างความรู้พื้นฐานส่วนใหญ่ในสาขาต่างๆ เช่นสรีรวิทยา ของมนุษย์ และชีวเคมีและมีบทบาทสำคัญในสาขาต่างๆ เช่นประสาทวิทยาและโรคติดเชื้อ^{[ 7 ] [ 8 ]}ผลลัพธ์ที่ได้รวมถึงการกำจัดโรคโปลิโอเกือบหมดสิ้นและการพัฒนาการปลูกถ่ายอวัยวะซึ่งเป็นประโยชน์ต่อทั้งมนุษย์และสัตว์^{[ 4 ] [ 9 ]}ตั้งแต่ปี 1910 ถึง 1927 งานของ Thomas Hunt Morganกับแมลงวันผลไม้Drosophila melanogasterได้ระบุว่าโครโมโซมเป็นพาหะของการถ่ายทอดยีน^{[ 10 ] [ 11 ]}และEric Kandelเขียนว่าการค้นพบของ Morgan "ช่วยเปลี่ยนชีววิทยาให้กลายเป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง" ^{[ 12 ]}การวิจัยในสิ่งมีชีวิตจำลองนำไปสู่ความก้าวหน้าทางการแพทย์เพิ่มเติม เช่น การผลิตแอนติท็อกซินของโรคคอตีบ^{[ 13 ] [ 14 ]}และการค้นพบอินซูลิน ในปี 1922 ^{[ 15 ]}และการนำไปใช้ในการรักษาโรคเบาหวาน ซึ่งก่อนหน้านี้เป็นอันตรายถึงชีวิต^{[ 16 ]}ยาสลบทั่วไปสมัยใหม่ เช่นฮาโลเทนก็ได้รับการพัฒนาผ่านการศึกษาในสิ่งมีชีวิตจำลอง และมีความจำเป็นสำหรับการผ่าตัดที่ซับซ้อนในปัจจุบัน^{[ 17 ]}ความก้าวหน้าและการรักษาทางการแพทย์อื่นๆ ในศตวรรษที่ 20 ที่อาศัยการวิจัยที่ทำในสัตว์ ได้แก่^{เทคนิค}การปลูกถ่ายอวัยวะ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}เครื่องปอดและหัวใจเทียม^{[ 22 ]}ยาปฏิชีวนะ [ ^{23 ] [ 24 ]}และวัคซีนป้องกันโรคไอกรน^{[ 25 ]}

การทดสอบในสัตว์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อช่วยในการวิจัยโรค ของมนุษย์ เมื่อการทดลองในมนุษย์เป็นไปไม่ได้หรือไม่เหมาะสม [ ^{26 ] กลยุทธ์}นี้เป็นไปได้เนื่องจากการสืบเชื้อสายร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และการอนุรักษ์วิถีการเผาผลาญและการพัฒนา รวมถึง สารพันธุกรรมตลอดวิวัฒนาการ^{[ 27 ]}การทำการทดลองในสิ่งมีชีวิตต้นแบบช่วยให้เข้าใจกระบวนการของโรคได้ดีขึ้นโดยไม่ต้องเสี่ยงต่อการทำร้ายมนุษย์จริง ๆ โดยปกติแล้วจะเลือกสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต้นแบบเพื่อให้ตอบสนองต่อโรคหรือการรักษาในลักษณะที่คล้ายคลึงกับสรีรวิทยา ของมนุษย์ ตามความจำเป็นกิจกรรมทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิตต้นแบบไม่ได้รับประกันว่าจะมีผลในมนุษย์ และต้องระมัดระวังเมื่อสรุปผลจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง^{[ 28 ]}อย่างไรก็ตาม ยา การรักษา และการเยียวยาโรคของมนุษย์จำนวนมากได้รับการพัฒนาขึ้นบางส่วนโดยอาศัยคำแนะนำจากแบบจำลองสัตว์^{[ 29 ] [ 30 ]}การรักษาโรคในสัตว์ได้รับการพัฒนาขึ้นเช่นกัน รวมถึงโรคพิษสุนัขบ้า [ ^{31 ]}โรคแอนแทรกซ์^[ 31 ^{]โรคต่อมน้ำ}เหลืองอักเสบ^{[ 31 ]}ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในแมว (FIV) ^{[ 32 ]}วัณโรค [ ^{31 ]}โรคไข้วัวเท็กซัส[ ^{31 ] โรค}อหิวาต์สุกร^{[ 31 ]} โรค พยาธิหัวใจและการติดเชื้อปรสิต อื่นๆ ^{[ 33 ]}การทดลองในสัตว์ยังคงมีความจำเป็นสำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์^{[ 34 ] และ}ใช้เพื่อแก้ปัญหาทางการแพทย์ เช่น โรคอัลไซเมอร์^{[ 35 ]}โรคเอดส์^{[ 36 ]}โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง^{[ 37 ]}การบาดเจ็บไขสันหลัง^{[ 38 ]}และภาวะอื่นๆ ที่ไม่มีระบบแบบจำลอง ในหลอดทดลอง ที่มีประโยชน์

มีการประมาณการว่าในปี 2015 มีการใช้ สัตว์ มีกระดูกสันหลัง ในการวิจัยประมาณ 192 ล้านตัว ตั้งแต่ปลาซีบราฟิช ไปจนถึง ลิงที่ไม่ใช่มนุษย์^{[ 39 ]}ในสหภาพยุโรปสัตว์มีกระดูกสันหลังคิดเป็น 93% ของสัตว์ที่ใช้ในการวิจัย^{[ 39 ]}และมีการใช้สัตว์จำนวน 11.5 ล้านตัวในปี 2011 ^{[ 40 ]}หนู ( Mus musculus ) มีความเกี่ยวข้องกับการค้นพบทางชีววิทยาที่สำคัญหลายอย่างในศตวรรษที่ 20 และ 21 ^{[ 41 ]}และจากการประมาณการหนึ่ง จำนวนหนูและหนูแรตที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวในปี 2001 มีจำนวนถึง 80 ล้านตัว^{[ 42 ]}ในปี 2013 มีรายงานว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (หนูและหนูแรต) ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานรวมกันคิดเป็นมากกว่า 85% ของสัตว์ที่ใช้ในการวิจัย^{[ 43 ]}ในปี 2022 มีการออกกฎหมายในสหรัฐอเมริกาที่ยกเลิกข้อกำหนดของFDAที่ว่ายาจะต้องได้รับการทดสอบกับสัตว์ทุกชนิด^{[ 44 ]}

การทดสอบกับสัตว์ได้รับการควบคุมในระดับที่แตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ^{[ 45 ]}ในบางกรณีมีการควบคุมอย่างเข้มงวด ในขณะที่บางกรณีมีกฎระเบียบที่ผ่อนปรนกว่า มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับจริยธรรมและความจำเป็นของการทดสอบกับสัตว์ผู้สนับสนุนโต้แย้งว่าการทดสอบกับสัตว์นำไปสู่ความก้าวหน้าอย่างมากในด้านการแพทย์และสาขาอื่นๆ ในขณะที่ผู้คัดค้านแสดงความกังวลเกี่ยวกับการทารุณกรรมสัตว์และตั้งคำถามถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ^{[ 46 ] [ 47 ]}มีความพยายามที่จะหาทางเลือกอื่นแทนการทดสอบกับสัตว์ เช่นแบบจำลองการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เทคโนโลยีอวัยวะบนชิปที่เลียนแบบอวัยวะของมนุษย์สำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ^{[ 48 ]} เทคนิคการให้ยา ในปริมาณน้อยซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้สารประกอบทดสอบในปริมาณเล็กน้อยแก่ผู้ทดสอบที่เป็นมนุษย์แทนที่จะเป็นสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์สำหรับการทดสอบความปลอดภัยหรือการคัดกรองยาการ สแกน เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบโพซิตรอน (PET) ซึ่งช่วยให้สามารถสแกน สมองของ มนุษย์ได้ โดยไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ การศึกษา ทางระบาดวิทยา เชิงเปรียบเทียบ ในประชากรมนุษย์ และเครื่องจำลองและโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อวัตถุประสงค์ในการสอน^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}

คำว่าการทดสอบสัตว์ การทดลองกับสัตว์ การวิจัยสัตว์การทดสอบในร่างกายและการผ่าตัดสัตว์มีชีวิตมีความหมาย คล้ายกัน แต่มีความหมายแฝง ต่างกัน ตามตัวอักษร "การผ่าตัดสัตว์มีชีวิต" หมายถึง "การผ่าตัดสัตว์ที่มีชีวิต" และในอดีตหมายถึงเฉพาะการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัดสัตว์ที่มีชีวิตเท่านั้น บางครั้งคำนี้ถูกใช้ในเชิงลบเพื่ออ้างถึงการทดลองใดๆ ที่ใช้สัตว์มีชีวิต ตัวอย่างเช่นสารานุกรมบริแทนนิกาให้คำจำกัดความของ "การผ่าตัดสัตว์มีชีวิต" ว่า: "การผ่าตัดสัตว์ที่มีชีวิตเพื่อการทดลองมากกว่าเพื่อการรักษา หรือในวงกว้างกว่านั้นคือการทดลองกับสัตว์ที่มีชีวิตทั้งหมด" ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}แม้ว่าพจนานุกรมจะชี้ให้เห็นว่าคำจำกัดความที่กว้างกว่านั้น "ใช้โดยผู้ที่ต่อต้านงานดังกล่าวเท่านั้น" ^{[ 55 ] [ 56 ]}คำนี้มีความหมายแฝงเชิงลบ บ่งบอกถึงการทรมาน ความทุกข์ทรมาน และความตาย^{[ 57 ]}ผู้ที่คัดค้านการวิจัยนี้นิยมใช้คำว่า "vivisection" ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์มักใช้คำว่า "animal experimentation" ^{[ 58 ] [ 59 ]}

เนื้อหาต่อไปนี้จะไม่กล่าวถึงวิธีการผ่าตัดสัตว์ในร่างกาย โดยตรงมากที่สุดเท่า ที่ จะเป็นไปได้ ซึ่งจะกล่าวถึงในส่วนของการทดลองในสัตว์มีชีวิต

การอ้างอิงถึงการทดลองกับสัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดพบได้ในงานเขียนของชาวกรีกในศตวรรษที่ 2 และ 4 ก่อนคริสต์ศักราชอริสโตเติลและอีราซิสทราตัสเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ ที่ทำการทดลองกับสัตว์มีชีวิต^{[ 60 ]}กาเลนแพทย์ชาวโรมันในศตวรรษที่ 2 ได้ทำการ ผ่า ศพหมูและแพะ^{[ 61 ]}อเวนโซอาร์แพทย์ชาวอาหรับในศตวรรษที่ 12 ในสเปนยุคชาวมัวร์ได้นำวิธีการทดลองเพื่อทดสอบขั้นตอนการผ่าตัดก่อนนำไปใช้กับผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์^{[ 62 ] [ 63 ]}การค้นพบในศตวรรษที่ 18 และ 19 รวมถึงการใช้หนูตะเภาในเครื่องวัดความร้อน ของ อองตวน ลาวัว ซิเยร์ เพื่อพิสูจน์ว่าการหายใจเป็นรูปแบบหนึ่งของการเผาไหม้ และการสาธิตทฤษฎีเชื้อโรคของหลุยส์ ปาสเตอร์ในช่วงปี 1880 โดยใช้ เชื้อ แอนแทรกซ์ในแกะ^{[ 64 ]}โรเบิร์ต โคชใช้การทดสอบกับสัตว์ เช่น หนูและหนูตะเภา เพื่อค้นหาแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคแอนแทรกซ์และวัณโรคในช่วงทศวรรษ 1890 อีวาน ปาฟลอฟใช้สุนัขเพื่ออธิบาย การ ปรับเงื่อนไขแบบคลาสสิก อย่างมีชื่อเสียง ^{[ 65 ]}

การวิจัยโดยใช้แบบจำลองสัตว์เป็นหัวใจสำคัญของความสำเร็จส่วนใหญ่ของวงการแพทย์สมัยใหม่^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}มีส่วนสำคัญในการสร้างความรู้พื้นฐานในสาขาต่างๆ เช่นสรีรวิทยา ของมนุษย์ และชีวเคมีและมีบทบาทสำคัญในสาขาต่างๆ เช่นประสาทวิทยาและโรคติดเชื้อ [ ^{7 ] [ 8 ] ตัวอย่าง}เช่น ผลลัพธ์ที่ได้รวมถึงการกำจัดโรคโปลิโอ เกือบหมดสิ้น และการพัฒนาการปลูกถ่ายอวัยวะซึ่งเป็นประโยชน์ต่อทั้งมนุษย์และสัตว์^{[ 4 ] [ 9 ]}ตั้งแต่ปี 1910 ถึง 1927 งานของ Thomas Hunt Morganกับแมลงวันผลไม้Drosophila melanogasterได้ระบุว่าโครโมโซมเป็นพาหะในการถ่ายทอดยีน^{[ 10 ] [ 11 ]} Drosophilaกลายเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตต้นแบบแรกๆ และเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในช่วงเวลาหนึ่ง^{[ 66 ]}และEric Kandelเขียนว่าการค้นพบของ Morgan "ช่วยเปลี่ยนชีววิทยาให้กลายเป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง" ^{[ 12 ]} D. melanogasterยังคงเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบยูคาริโอตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดชนิดหนึ่ง ในช่วงเวลาเดียวกัน การศึกษาพันธุศาสตร์ของหนูในห้องปฏิบัติการของWilliam Ernest Castleร่วมกับAbbie Lathropนำไปสู่การสร้างสายพันธุ์หนูผสมพันธุ์แท้ DBA ("dilute, brown and non-agouti") และการสร้างสายพันธุ์ผสมพันธุ์แท้อื่นๆ อย่างเป็นระบบ^{[ 67 ] [ 68 ]}นับตั้งแต่นั้นมา หนูได้ถูกนำมาใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบอย่างกว้างขวางและเกี่ยวข้องกับการค้นพบทางชีววิทยาที่สำคัญหลายอย่างในศตวรรษที่ 20 และ 21 ^{[ 41 ]}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เอมิล ฟอน เบห์ริงได้แยก สาร พิษคอตีบ ออกมา และสาธิตผลกระทบของมันในหนูตะเภา เขาได้พัฒนาสารต้านพิษคอตีบในสัตว์และในมนุษย์ ซึ่งส่งผลให้เกิดวิธีการสร้างภูมิคุ้มกันแบบสมัยใหม่และทำให้โรคคอตีบหมดความสำคัญในฐานะโรคที่คุกคาม^{[ 13 ]}สารต้านพิษคอตีบเป็นที่รู้จักกันดีจากการระลึกถึงในการแข่งขัน Iditarod ซึ่งจำลองมาจากการส่งมอบสารต้านพิษในการวิ่งส่งเซรั่มไปยังเมืองโนมในปี 1925ความสำเร็จของการศึกษาในสัตว์ในการผลิตสารต้านพิษคอตีบยังถูกยกให้เป็นสาเหตุหนึ่งของการลดลงของการต่อต้านการวิจัยในสัตว์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ในสหรัฐอเมริกา^{[ 14 ]}

การวิจัยในสิ่งมีชีวิตต้นแบบในเวลาต่อมานำไปสู่ความก้าวหน้าทางการแพทย์เพิ่มเติม เช่นการวิจัยของFrederick Banting ในสุนัข ซึ่งพบว่าสารคัดหลั่งจากตับอ่อนสามารถใช้รักษา โรคเบาหวาน ในสุนัข ได้ สิ่งนี้นำไปสู่การค้นพบอินซูลิน ในปี 1922 (ร่วมกับJohn Macleod ) ^{[ 15 ]}และการนำไปใช้ในการรักษาโรคเบาหวาน ซึ่งก่อนหน้านี้หมายถึงความตาย^{[ 16 ] [ 69 ]} การวิจัยของJohn Cade ในหนูตะเภาค้นพบคุณสมบัติต้านอาการชักของเกลือลิเธียม ^{[ 70 ]}ซึ่งปฏิวัติการรักษาโรคอารมณ์สองขั้วโดยแทนที่การรักษาแบบเดิม เช่น การผ่าตัดสมองหรือการบำบัดด้วยไฟฟ้า ยาสลบทั่วไปสมัยใหม่ เช่นฮาโลเทนและสารประกอบที่เกี่ยวข้อง ก็ได้รับการพัฒนาผ่านการศึกษาในสิ่งมีชีวิตต้นแบบ และมีความจำเป็นสำหรับการผ่าตัดที่ซับซ้อนในปัจจุบัน^{[ 17 ] [ 71 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1940 โจนาส ซอล์คใช้การศึกษาลิงแรซัสเพื่อแยกไวรัสโปลิโอ สายพันธุ์ที่มีความรุนแรงที่สุด ^{[ 72 ]}ซึ่งนำไปสู่การคิดค้นวัคซีนโปลิโอวัคซีนนี้ซึ่งเปิดให้ประชาชนใช้ในปี 1955 ช่วยลดอุบัติการณ์ของโรคโปลิโอลง 15 เท่าในสหรัฐอเมริกาในช่วงห้าปีต่อมา^{[ 73 ]}อัลเบิร์ต ซาบินปรับปรุงวัคซีนโดยการส่งผ่านไวรัสโปลิโอผ่านสัตว์ที่เป็นพาหะ รวมถึงลิง วัคซีนซาบินถูกผลิตขึ้นเพื่อการบริโภคในวงกว้างในปี 1963 และแทบจะกำจัดโรคโปลิโอในสหรัฐอเมริกาได้หมดสิ้นภายในปี 1965 ^{[ 74 ]}มีการประมาณการว่าการพัฒนาและการผลิตวัคซีนต้องใช้ลิงแรซัส 100,000 ตัว โดยผลิตวัคซีนได้ 65 โดสจากลิงแต่ละตัว Sabin เขียนไว้ในปี 1992 ว่า "หากปราศจากการใช้สัตว์และมนุษย์ ก็คงเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับความรู้ที่สำคัญที่จำเป็นในการป้องกันความทุกข์ทรมานและการตายก่อนวัยอันควร ไม่เพียงแต่ในหมู่มนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในหมู่สัตว์ด้วย" ^{[ 75 ]}

เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน พ.ศ. 2490 สุนัข พันธุ์ไลก้าของโซเวียตกลายเป็นสัตว์ตัวแรกในบรรดาสัตว์หลายชนิดที่โคจรรอบโลก ในช่วงทศวรรษที่ 2513 มีการพัฒนาการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะและวัคซีนสำหรับโรคเรื้อน โดยใช้ตัวอาร์มาดิลโล ^{[ 76 ]}จากนั้นจึงนำไปใช้กับมนุษย์^{[ 77 ]}ความสามารถของมนุษย์ในการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของสัตว์ก้าวหน้าไปอย่างมากในปี พ.ศ. 2517 เมื่อรูดอล์ฟ เยนิชสามารถสร้างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดัดแปลงพันธุกรรม ตัวแรกได้ โดยการรวมดีเอ็นเอจากลิงเข้ากับจีโนมของหนู^{[ 78 ]}การวิจัยทางพันธุกรรมนี้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และในปี พ.ศ. 2539 แกะดอลลี่ก็ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกที่ถูกโคลนจากเซลล์ของตัวเต็มวัย^{[ 79 ] [ 80 ]}

ความก้าวหน้าทางการแพทย์และการรักษาอื่นๆ ในศตวรรษที่ 20 ที่อาศัยการวิจัยที่ทำในสัตว์ ได้แก่เทคนิคการปลูกถ่ายอวัยวะ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}เครื่องปอดหัวใจ^{[ 22 ]}ยาปฏิชีวนะ [ ^{23 ] [ 24 ]}และวัคซีนโรคไอกรน^{[ 25 ]}นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาวิธีการรักษาโรคในสัตว์ต่างๆ เช่น^โรคพิษสุนัขบ้า [ ^{31 ]}โรคแอนแทรกซ์ [ ^{31 ] โรคต่อมน้ำ}เหลืองอักเสบ [ ^{31 ] ไวรัส}ภูมิคุ้มกันบกพร่องในแมว (FIV) ^{[ 32 ]}วัณโรค [ ^{31 ]}โรคไข้วัวเท็กซัส^{[ 31 ]}โรคไข้หวัดหมู (อหิวาตกโรคหมู) ^{[ 31 ] โรค}พยาธิหัวใจและการติดเชื้อปรสิต อื่น ๆ^{[ 33 ]}การทดลองกับสัตว์ยังคงมีความจำเป็นสำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์^{[ 34 ]}และใช้เพื่อแก้ปัญหาทางการแพทย์ เช่น โรคอัลไซเมอร์^{[ 35 ]}โรคเอดส์^{[ 36 ] [ 81 ] [ 82 ]} โรค ปลอกประสาทเสื่อมแข็ง^{[ 37 ] การบาดเจ็บไขสันหลัง อาการปวดหัวหลายชนิด [ 38 ]}และภาวะอื่นๆ ที่ไม่มีระบบแบบจำลอง ในหลอดทดลอง ที่มีประโยชน์

การทดสอบ พิษวิทยาเริ่มมีความสำคัญในศตวรรษที่ 20 ในศตวรรษที่ 19 กฎหมายที่ควบคุมยาค่อนข้างผ่อนปรน ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา รัฐบาลสามารถสั่งห้ามยาได้ก็ต่อเมื่อได้ดำเนินคดีกับบริษัทที่จำหน่ายผลิตภัณฑ์ที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภคเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เพื่อตอบสนองต่อภัยพิบัติจากยา Elixir Sulfanilamideในปี 1937 ซึ่งยาดังกล่าวคร่าชีวิตผู้ใช้ไปกว่า 100 ราย รัฐสภาสหรัฐฯ จึงได้ผ่านกฎหมายที่กำหนดให้มีการทดสอบความปลอดภัยของยาในสัตว์ก่อนที่จะวางจำหน่าย ประเทศอื่นๆ ก็ได้ออกกฎหมายที่คล้ายคลึงกัน^{[ 83 ]}ในช่วงทศวรรษ 1960 เพื่อตอบสนองต่อ โศกนาฏกรรมจากยา Thalidomideจึงมีการออกกฎหมายเพิ่มเติมที่กำหนดให้มีการทดสอบความปลอดภัยในสัตว์ตั้งครรภ์ก่อนที่จะจำหน่ายยาได้^{[ 84 ]}

แม้ว่าจะมีการใช้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมากกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังในการทดลองกับสัตว์ แต่การศึกษาเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ได้รับการควบคุมโดยกฎหมาย สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ใช้บ่อยที่สุดคือDrosophila melanogasterซึ่งเป็นแมลงวันผลไม้ และCaenorhabditis elegansซึ่งเป็น หนอน ตัวกลมในกรณีของC. elegansร่างกายของหนอนนั้นโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ และทราบลำดับวงศ์ของเซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตอย่างแม่นยำ^{[ 85 ]}ในขณะที่การศึกษาในแมลงวันD. melanogasterสามารถใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมที่น่าทึ่งได้มากมาย^{[ 86 ]}สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเหล่านี้มีข้อดีบางประการเหนือสัตว์มีกระดูกสันหลังในการทดลองกับสัตว์ รวมถึงวงจรชีวิตที่สั้นและความง่ายในการเลี้ยงและศึกษาจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม การขาดระบบภูมิคุ้มกัน แบบปรับตัว และอวัยวะที่เรียบง่ายทำให้หนอนไม่สามารถนำมาใช้ในการวิจัยทางการแพทย์หลายด้าน เช่น การพัฒนาวัคซีน^{[ 87 ]} ในทำนองเดียวกัน ระบบภูมิคุ้มกันของแมลงวันผลไม้แตกต่างจากของมนุษย์อย่างมาก^{[ 88 ]}และโรคในแมลงอาจแตกต่างจากโรคในสัตว์มีกระดูกสันหลัง^{[ 89 ]}อย่างไรก็ตาม แมลงวันผลไม้และหนอนผึ้งสามารถเป็นประโยชน์ในการศึกษาเพื่อระบุปัจจัยก่อโรคใหม่หรือสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา^{[ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]}

ระบบสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดถือเป็นทางเลือกที่ยอมรับได้แทนสัตว์มีกระดูกสันหลังในการคัดกรองการค้นพบในระยะเริ่มต้น^{[ 93 ]}เนื่องจากความคล้ายคลึงกันระหว่างระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของแมลงและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แมลงจึงสามารถใช้แทนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ในการศึกษาบางประเภทDrosophila melanogasterและ หนอนแว็กซ์ Galleria mellonellaมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการวิเคราะห์ลักษณะความรุนแรงของเชื้อโรคในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^{[ 90 ] [ 91 ]}หนอนแว็กซ์และแมลงอื่นๆ ยังพิสูจน์แล้วว่ามีคุณค่าสำหรับการระบุสารประกอบทางเภสัชกรรมที่มีชีวปริมาณออกฤทธิ์ที่ดี^{[ 92 ]}การตัดสินใจที่จะนำแบบจำลองดังกล่าวมาใช้โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการยอมรับความคล้ายคลึงทางชีวภาพกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในระดับที่ต่ำกว่าเพื่อแลกกับผลประโยชน์ที่สำคัญในการทดลอง

ในสหรัฐอเมริกา จำนวนหนูและหนูตะเภาที่ใช้คาดว่าจะอยู่ระหว่าง 11 ล้านตัว^{[ 94 ]}ถึง 20 ถึง 100 ล้านตัวต่อปี^{[ 95 ]}สัตว์ฟันแทะชนิดอื่นที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ หนูตะเภา หนูแฮมสเตอร์ และหนูเจอร์บิล หนูเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ใช้กันมากที่สุดเนื่องจากขนาด ราคาถูก จัดการง่าย และมีอัตราการสืบพันธุ์เร็ว^{[ 96 ] [ 97 ]}หนูถือเป็นแบบจำลองที่ดีที่สุดของโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์และมีพันธุกรรมร่วมกับมนุษย์ ถึง 95% ^{[ 96 ]}ด้วยความก้าวหน้าของ เทคโนโลยี วิศวกรรมพันธุกรรมทำให้สามารถสร้างหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมได้ตามต้องการและสามารถใช้เป็นแบบจำลองสำหรับโรคต่างๆ ในมนุษย์ได้^{[ 96 ]}หนูยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางสรีรวิทยา พิษวิทยา และมะเร็ง แต่การดัดแปลงพันธุกรรมในหนูนั้นยากกว่าในหนูตะเภามาก ซึ่งจำกัดการใช้สัตว์ฟันแทะเหล่านี้ในวิทยาศาสตร์พื้นฐาน^{[ 98 ]}

สุนัขถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัย การทดสอบ และการศึกษาทางชีวการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสุนัขพันธุ์บีเกิลเนื่องจากมีนิสัยอ่อนโยนและจัดการได้ง่าย และเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบกับข้อมูลในอดีตจากสุนัขพันธุ์บีเกิลได้ (เทคนิคการลดจำนวน) ^{[ 99 ]}พวกมันถูกใช้เป็นแบบจำลองสำหรับโรคของมนุษย์และสัตว์ในด้านหัวใจวิทยา ต่อมไร้ท่อวิทยาและการศึกษาเกี่ยวกับกระดูกและข้อ ซึ่งเป็นการวิจัยที่มีแนวโน้มที่จะรุกรานสูง ตามที่Humane Society of the United States ระบุไว้ ^{[ 100 ]}การใช้สุนัขที่พบได้บ่อยที่สุดคือการประเมินความปลอดภัยของยาใหม่[ ^{101 ] สำหรับ}การใช้ในมนุษย์หรือสัตว์ โดยใช้เป็นสัตว์ชนิดที่สองหลังจากการทดสอบในสัตว์ฟันแทะ ตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ในการประชุมระหว่างประเทศว่าด้วยการประสานข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการขึ้นทะเบียนยาสำหรับมนุษย์ความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในวิทยาศาสตร์การแพทย์เกี่ยวข้องกับการใช้สุนัขในการพัฒนาคำตอบเกี่ยวกับการผลิตอินซูลินในร่างกายสำหรับผู้ป่วยเบาหวานและบทบาทของตับอ่อนในกระบวนการนี้ พวกเขาพบว่าตับอ่อนมีหน้าที่ผลิตอินซูลินในร่างกาย และการตัดตับอ่อนออกส่งผลให้สุนัขเป็นโรคเบาหวาน หลังจากฉีดสารสกัดจากตับอ่อน (อินซูลิน) กลับเข้าไปใหม่ ระดับน้ำตาลในเลือดก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 102 ]}

รายงานสวัสดิภาพสัตว์ของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่ามีการใช้สุนัข 60,979 ตัวในสถานประกอบการที่จดทะเบียนกับ USDA ในปี 2016 ^{[ 94 ]}ในสหราชอาณาจักร ตามรายงานของกระทรวงมหาดไทยของสหราชอาณาจักร มีการดำเนินการกับสุนัข 3,847 ครั้งในปี 2017 ^{[ 103 ]}ในบรรดาประเทศผู้ใช้สุนัขรายใหญ่อื่นๆ ในสหภาพยุโรป เยอรมนีดำเนินการกับสุนัข 3,976 ครั้งในปี 2016 ^{[ 104 ]}และฝรั่งเศสดำเนินการ 4,204 ครั้งในปี 2016 ^{[ 105 ]}ในทั้งสองกรณีนี้คิดเป็นน้อยกว่า 0.2% ของจำนวนการดำเนินการทั้งหมดที่ดำเนินการกับสัตว์ในประเทศนั้นๆ

ปลาซีบร้าฟิชถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาขั้นพื้นฐานและการพัฒนาของมะเร็งชนิด ต่างๆ ใช้ในการสำรวจระบบภูมิคุ้มกันและสายพันธุ์ทางพันธุกรรม มีราคาถูก ขนาดเล็ก มีอัตราการสืบพันธุ์เร็ว และสามารถสังเกตเซลล์มะเร็งได้แบบเรียลไทม์ มนุษย์และปลาซีบร้าฟิชมี ความคล้ายคลึงกัน ในด้านเนื้องอกซึ่งเป็นเหตุผลที่พวกมันถูกนำมาใช้ในการวิจัย หอสมุดแห่งชาติทางการแพทย์แสดงตัวอย่างมากมายของมะเร็งชนิดต่างๆ ที่ใช้ปลาซีบร้าฟิช การใช้ปลาซีบร้าฟิชทำให้พวกเขาสามารถค้นพบความแตกต่างระหว่าง pre-B ALL ที่ขับเคลื่อนโดย MYC กับ T-ALL และถูกนำมาใช้เพื่อค้นพบวิธีการรักษา pre-B ALL แบบใหม่ในมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน^{[ 106 ] [ 107 ]}

ห้องสมุดการแพทย์แห่งชาติยังอธิบายถึงความยากลำบากในการวินิจฉัยเนื้องอกในระยะเริ่มต้น การทำความเข้าใจกลไกโมเลกุลของการเกิดเนื้องอกในระบบทางเดินอาหารและการค้นหาวิธีการรักษาใหม่ ๆ เป็นงานวิจัยในปัจจุบัน ปลาซีบร้าและมนุษย์มีเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหารที่คล้ายคลึงกันในแบบจำลองการปลูกถ่ายเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหาร ทำให้ผู้วิจัยพบว่าไตรผลาสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งกระเพาะอาหารได้ เนื่องจากยีนมะเร็งตับของปลาซีบร้ามีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์ จึงมีการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการค้นหามะเร็งตับ รวมถึงมะเร็งชนิดอื่น ๆ อีกมากมาย^{[ 108 ]}

ลิงที่ไม่ใช่มนุษย์ (NHPs) ถูกนำมาใช้ในการทดสอบพิษวิทยา การศึกษาโรคเอดส์และตับอักเสบ การศึกษาระบบประสาทพฤติกรรมและการรับรู้ การสืบพันธุ์พันธุศาสตร์และการปลูกถ่ายอวัยวะข้ามสายพันธุ์ พวกมันถูกจับมาจากป่าหรือเพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ในสหรัฐอเมริกาและจีน ลิงส่วนใหญ่ถูกเพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะในประเทศ ในขณะที่ในยุโรปส่วนใหญ่เป็นลิงที่นำเข้าเพื่อเพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ^{[ 109 ]}คณะกรรมาธิการยุโรปรายงานว่าในปี 2011 มีลิง 6,012 ตัวถูกนำมาทดลองในห้องปฏิบัติการของยุโรป^{[ 40 ]}ตามรายงานของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกามีลิง 71,188 ตัวในห้องปฏิบัติการของสหรัฐอเมริกาในปี 2016 ^{[ 94 ]}มีการนำเข้าลิง 23,465 ตัวไปยังสหรัฐอเมริกาในปี 2014 รวมถึง 929 ตัวที่ถูกจับมาจากป่า^{[ 110 ]}ลิงที่ไม่ใช่มนุษย์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในการทดลองคือลิงแสม^{[ 111 ]}แต่ลิงมาร์โมเซ็ตลิงแมงมุมและลิงกระรอกก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน และลิงบาบูนและลิงชิมแปนซีก็ถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกา ณ ปี 2015 มีลิงชิมแปนซีประมาณ 730 ตัวในห้องปฏิบัติการของสหรัฐอเมริกา^{[ 112 ]}

จากการสำรวจในปี พ.ศ. 2546 พบว่าร้อยละ 89 ของลิงที่ถูกเลี้ยงแยกเดี่ยวแสดงพฤติกรรมทำร้ายตัวเองหรือ พฤติกรรม ซ้ำซากผิดปกติ เช่น การเดินวนไปมา การโยกตัว การดึงผม และการกัด เป็นต้น^{[ 113 ]}

ไพรเมตดัดแปลงพันธุกรรมตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 2544 ด้วยการพัฒนาวิธีการที่สามารถนำยีนใหม่เข้าไปในลิงแรซัสได้ [ ^{114 ] เทคโนโลยี}การดัดแปลงพันธุกรรมนี้กำลังถูกนำไปใช้ในการค้นหาวิธีรักษาโรคทางพันธุกรรมฮันติงตัน [ ^{115 ] การ}ศึกษาที่โดดเด่นเกี่ยวกับไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาวัคซีนโปลิโอและการพัฒนาการกระตุ้นสมองส่วนลึกและการใช้งานที่ไม่เป็นพิษที่มากที่สุดในปัจจุบันเกิดขึ้นในแบบจำลองโรคเอดส์ในลิงSIV [ ^{116 ] [ 111 ] [ 117 ] ใน}ปี 2551 ข้อเสนอที่จะห้ามการทดลองกับไพรเมตทั้งหมดในสหภาพยุโรปได้ก่อให้เกิดการถกเถียงอย่างดุเดือด^{[ 118 ]}

ในปี 2559 มีการใช้ปลามากกว่า 500,000 ตัวและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก 9,000 ตัวในสหราชอาณาจักร^{[ 103 ]}สายพันธุ์หลักที่ใช้คือปลาซีบราฟิช ( Danio rerio ) ซึ่งมีลักษณะโปร่งแสงในช่วงระยะตัวอ่อน และกบเล็บแอฟริกัน ( Xenopus laevis ) ในปี 2547 มีการใช้กระต่ายมากกว่า 20,000 ตัวในการทดสอบสัตว์ในสหราชอาณาจักร^{[ 119 ]} กระต่าย เผือกถูกนำมาใช้ในการทดสอบการระคายเคืองตา ( การทดสอบ Draize ) เนื่องจากกระต่ายมีน้ำตาไหลน้อยกว่าสัตว์ชนิดอื่น และการขาดเม็ดสีในดวงตาของกระต่ายเผือกทำให้มองเห็นผลกระทบได้ง่ายขึ้น จำนวนกระต่ายที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์นี้ลดลงอย่างมากในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ในปี พ.ศ. 2539 มีการผ่าตัดกระต่ายเพื่อรักษาอาการระคายเคืองตาในสหราชอาณาจักรจำนวน 3,693 ครั้ง^{[ 120 ]}และในปี พ.ศ. 2560 จำนวนนี้เหลือเพียง 63 ครั้ง^{[ 103 ]}กระต่ายยังถูกนำมาใช้ในการผลิตแอนติบอดีแบบโพลีโคลนอลบ่อยครั้งอีกด้วย

แมวมักถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางประสาทวิทยา ในปี 2559 มีการใช้แมวถึง 18,898 ตัวในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว^{[ 94 ]}ซึ่งประมาณหนึ่งในสามของจำนวนนี้ถูกใช้ในการทดลองที่มีศักยภาพที่จะก่อให้เกิด "ความเจ็บปวดและ/หรือความทุกข์ทรมาน" ^{[ 121 ]}แม้ว่าจะมีเพียง 0.1% ของการทดลองกับแมวที่เกี่ยวข้องกับความเจ็บปวดที่อาจเกิดขึ้นซึ่งไม่สามารถบรรเทาได้ด้วยยาชา/ยาแก้ปวด ในสหราชอาณาจักร มีการดำเนินการกับแมวเพียง 198 ครั้งในปี 2560 ซึ่งจำนวนนี้อยู่ที่ประมาณ 200 ครั้งตลอดช่วงทศวรรษที่ผ่านมา^{[ 103 ]}

ข้อบังคับที่ใช้กับสัตว์ในห้องปฏิบัติการแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ ในสหรัฐอเมริกา ภายใต้พระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์และคู่มือการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง ( คู่มือ ) ที่เผยแพร่โดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ สามารถทำการทดลองกับสัตว์ได้หากสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ นักวิจัยต้องปรึกษากับสัตวแพทย์ของสถาบันและคณะกรรมการดูแลและใช้สัตว์ทดลองของสถาบัน (IACUC) ซึ่งสถานวิจัยทุกแห่งต้องจัดให้มี^{[ 122 ]} IACUC ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้พิจารณาทางเลือกอื่น ๆ แล้ว รวมถึงทางเลือกที่ไม่ใช้สัตว์ การทดลองไม่ซ้ำซ้อนโดยไม่จำเป็น และให้ยาบรรเทาปวดเว้นแต่จะรบกวนการศึกษา IACUC ควบคุมสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดที่อยู่ในการทดสอบในสถาบันที่ได้รับเงินทุนจากรัฐบาลกลางในสหรัฐอเมริกา แม้ว่าพระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์จะไม่รวมถึงหนูและนกที่เพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ แต่สัตว์เหล่านี้ก็อยู่ภายใต้การควบคุมเช่นเดียวกันภายใต้นโยบายของหน่วยงานบริการสาธารณสุขที่ควบคุม IACUC ^{[ 123 ] [ 124 ]}นโยบายบริการสาธารณสุขกำกับดูแลสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) และศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC) CDC ดำเนินการวิจัยโรคติดเชื้อในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ไม่ใช่มนุษย์ (ซึ่งจะสิ้นสุดลงตามประกาศในเดือนพฤศจิกายน 2025 ^{[ 125 ]} ) กระต่าย หนู และสัตว์อื่นๆ ในขณะที่ข้อกำหนดของ FDA ครอบคลุมการใช้สัตว์ในการวิจัยทางเภสัชกรรม^{[ 126 ]}ข้อบังคับของพระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์ (AWA) บังคับใช้โดย USDA ในขณะที่ข้อบังคับของบริการสาธารณสุขบังคับใช้โดย OLAW และในหลายกรณีโดย AAALAC

ตามรายงานของสำนักงานผู้ตรวจการทั่วไป (OIG) กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา ปี 2014 ซึ่งตรวจสอบการกำกับดูแลการใช้สัตว์ในช่วงระยะเวลาสามปี ระบุว่า "คณะกรรมการดูแลและใช้สัตว์ในสถาบันบางแห่ง...ไม่ได้อนุมัติ ตรวจสอบ หรือรายงานเกี่ยวกับขั้นตอนการทดลองกับสัตว์อย่างเพียงพอ" OIG พบว่า "ผลที่ตามมาคือ สัตว์ไม่ได้รับการดูแลและการรักษาอย่างมีมนุษยธรรมขั้นพื้นฐานเสมอไป และในบางกรณี ความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานไม่ได้ถูกลดลงให้เหลือน้อยที่สุดในระหว่างและหลังขั้นตอนการทดลอง" ตามรายงาน ภายในระยะเวลาสามปี ห้องปฏิบัติการของอเมริกาเกือบครึ่งหนึ่งที่มีสัตว์สายพันธุ์ที่อยู่ภายใต้การควบคุมถูกกล่าวหาว่าละเมิด AWA ที่เกี่ยวข้องกับการกำกับดูแล IACUC ที่ไม่เหมาะสม^{[ 127 ]} OIG ของ USDA พบข้อค้นพบที่คล้ายกันในรายงานปี 2005 ^{[ 128 ]}ด้วยจำนวนผู้ตรวจสอบเพียง 120 คน กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) ดูแลสถานที่มากกว่า 12,000 แห่งที่เกี่ยวข้องกับการวิจัย การจัดแสดง การเพาะพันธุ์ หรือการค้าสัตว์^{[ 126 ]}คนอื่นๆ ได้วิพากษ์วิจารณ์องค์ประกอบของ IACUC โดยอ้างว่าคณะกรรมการส่วนใหญ่ประกอบด้วยนักวิจัยสัตว์และตัวแทนมหาวิทยาลัยซึ่งอาจมีอคติต่อความกังวลเกี่ยวกับสวัสดิภาพสัตว์^{[ 129 ]}

Larry Carbone สัตวแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านสัตว์ทดลอง เขียนว่า จากประสบการณ์ของเขา IACUC ให้ความสำคัญกับงานของตนอย่างจริงจังโดยไม่คำนึงถึงชนิดของสัตว์ที่เกี่ยวข้อง แม้ว่าการใช้ลิงที่ไม่ใช่มนุษย์จะทำให้เกิดสิ่งที่เขาเรียกว่า "สัญญาณเตือนภัยที่น่าเป็นห่วงเป็นพิเศษ" ^{[ 130 ]}การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน นิตยสาร Scienceในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2544 ยืนยันความน่าเชื่อถือต่ำของการตรวจสอบการทดลองกับสัตว์ของ IACUC การศึกษาที่ได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ซึ่งใช้เวลาสามปี พบว่าคณะกรรมการการใช้สัตว์ที่ไม่ทราบรายละเอียดเฉพาะของมหาวิทยาลัยและบุคลากร จะไม่ตัดสินใจอนุมัติเหมือนกับคณะกรรมการการใช้สัตว์ที่ทราบรายละเอียดของมหาวิทยาลัยและบุคลากร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คณะกรรมการที่ไม่ทราบข้อมูลมักจะขอข้อมูลเพิ่มเติมมากกว่าที่จะอนุมัติการศึกษา^{[ 131 ]}

นักวิทยาศาสตร์ในอินเดียกำลังประท้วงแนวทางปฏิบัติล่าสุดที่ออกโดยคณะกรรมการให้ทุนมหาวิทยาลัยเพื่อห้ามการใช้สัตว์มีชีวิตในมหาวิทยาลัยและห้องปฏิบัติการ^{[ 132 ]}

เมื่อวันที่ 10 เมษายน พ.ศ. 2568 องค์การอาหารและยา (FDA) ประกาศ^{[ 133 ]}แผนงานเพื่อลดการทดสอบในสัตว์ในการศึกษาความปลอดภัยก่อนการทดลองทางคลินิก^{[ 134 ]}เพื่อลดและยุติการทดสอบในสัตว์ และส่งเสริมทางเลือกอื่น เช่น การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง และ " ออร์แกนอยด์ " ของมนุษย์ที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ และระบบออร์แกนบนชิป ยามากกว่า 90% ที่ดูเหมือนปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในสัตว์ ไม่ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับใช้ในมนุษย์ ส่วนใหญ่เป็นเพราะปัญหาด้านความปลอดภัยและ/หรือประสิทธิภาพ^{[ 135 ]}

เมื่อวันที่ 29 เมษายน พ.ศ. 2568 NIH ของสหรัฐอเมริกาได้ประกาศ^{[ 136 ]}โครงการริเริ่มใหม่เพื่อจัดลำดับความสำคัญของเทคโนโลยีการวิจัยที่ใช้มนุษย์เป็นฐานและลดการใช้สัตว์ในการวิจัยที่ได้รับทุนจาก NIH เมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2568 ในการประชุมเชิงปฏิบัติการร่วมกันระหว่าง FDA และ NIH เกี่ยวกับการลดการทดสอบในสัตว์ NIH ได้ประกาศ^{[ 137 ]}ว่า NIH จะไม่แสวงหาข้อเสนอเฉพาะสำหรับแบบจำลองสัตว์อีกต่อไป และโอกาสในการให้ทุนของ NIH ใหม่ทั้งหมดในอนาคตควรมีข้อความเกี่ยวกับการพิจารณา NAMs ด้วย

การหาตัวเลขที่แม่นยำเกี่ยวกับการทดลองกับสัตว์ทั่วโลกเป็นเรื่องยาก มีการประมาณการว่ามีสัตว์มีกระดูกสันหลัง 100 ล้านตัวถูกนำมาทดลองทั่วโลกทุกปี^{[ 138 ]}โดย 10–11 ล้านตัวอยู่ในสหภาพยุโรป^{[ 139 ]}สภาNuffield ด้านชีววิทยาศาสตร์รายงานว่าการประมาณการรายปีทั่วโลกมีตั้งแต่ 50 ถึง 100 ล้านตัว ตัวเลขเหล่านี้ไม่รวมสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น กุ้งและแมลงวันผลไม้^{[ 140 ]}

USDA/APHIS ได้เผยแพร่สถิติการวิจัยสัตว์ประจำปี 2016 โดยรวมแล้ว จำนวนสัตว์ (ที่อยู่ภายใต้พระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์) ที่ใช้ในการวิจัยในสหรัฐอเมริกาเพิ่มขึ้น 6.9% จาก 767,622 ตัว (ปี 2015) เป็น 820,812 ตัว (ปี 2016) ^{[ 141 ]}ซึ่งรวมถึงทั้งสถาบันของรัฐและเอกชน เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลของสหภาพยุโรป ซึ่งนับรวมสัตว์มีกระดูกสันหลัง ทุกชนิด Speaking of Researchประมาณการว่ามีสัตว์มีกระดูกสันหลังประมาณ 12 ล้านตัวที่ใช้ในการวิจัยในสหรัฐอเมริกาในปี 2016 ^{[ 94 ]}บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Medical Ethics ในปี 2015 โต้แย้งว่าการใช้สัตว์ในสหรัฐอเมริกาเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยพบว่าการเพิ่มขึ้นนี้ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการพึ่งพาหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมในการศึกษาเกี่ยวกับสัตว์เพิ่มมากขึ้น^{[ 142 ]}

ในปี พ.ศ. 2538 นักวิจัยที่ศูนย์สัตว์และนโยบายสาธารณะของมหาวิทยาลัยทัฟส์ประเมินว่ามีการใช้สัตว์ 14–21 ล้านตัวในห้องปฏิบัติการของอเมริกาในปี พ.ศ. 2535 ซึ่งลดลงจากจำนวนสูงสุด 50 ล้านตัวที่ใช้ในปี พ.ศ. 2513 ^{[ 143 ]}ในปี พ.ศ. 2529 สำนักงานประเมินเทคโนโลยีของรัฐสภาสหรัฐฯ รายงานว่าการประมาณการจำนวนสัตว์ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกามีตั้งแต่ 10 ล้านตัวไปจนถึงมากกว่า 100 ล้านตัวในแต่ละปี และการประมาณการที่ดีที่สุดของพวกเขาเองอยู่ที่อย่างน้อย 17 ล้านถึง 22 ล้านตัว^{[ 144 ]}ในปี 2559 กระทรวงเกษตรได้ระบุรายชื่อสุนัข 60,979 ตัว แมว 18,898 ตัว ลิงที่ไม่ใช่มนุษย์ 71,188 ตัว หนูตะเภา 183,237 ตัว หนูแฮมสเตอร์ 102,633 ตัว กระต่าย 139,391 ตัว สัตว์เลี้ยงในฟาร์ม 83,059 ตัว และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ 161,467 ตัว รวมทั้งหมด 820,812 ตัว ซึ่งรวมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด ยกเว้นหนูและหนูแรตที่เพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ การใช้สุนัขและแมวในการวิจัยในสหรัฐอเมริกาลดลงจากปี 2516 จาก 195,157 ตัว เหลือ 60,979 ตัว และจาก 66,165 ตัว เหลือ 18,898 ตัว ตามลำดับ^{[ 94 ]}

ในสหราชอาณาจักร ตัวเลขจากกระทรวงมหาดไทยแสดงให้เห็นว่ามีการดำเนินการตามขั้นตอนต่างๆ 3.79 ล้านครั้งในปี 2017 ^{[ 145 ]}โดย 2,960 ครั้งใช้สัตว์ทดลองที่ไม่ใช่มนุษย์ ซึ่งลดลงกว่า 50% ตั้งแต่ปี 1988 คำว่า "ขั้นตอน" ในที่นี้หมายถึงการทดลองที่อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที หลายเดือน หรือหลายปี สัตว์ส่วนใหญ่ถูกใช้ในขั้นตอนเดียวเท่านั้น โดยสัตว์มักจะถูกทำการุณยฆาตหลังจากการทดลองเสร็จสิ้น อย่างไรก็ตาม ความตายเป็นจุดสิ้นสุดของขั้นตอนบางอย่าง^{[ 140 ]} ขั้นตอนที่ดำเนินการกับสัตว์ในสหราชอาณาจักรในปี 2017 ถูกจัดประเภทดังนี้: 43% (1.61 ล้านครั้ง) ต่ำกว่าเกณฑ์ 4% (0.14 ล้านครั้ง) ไม่สามารถฟื้นตัวได้ 36% (1.35 ล้านครั้ง) เล็กน้อย 15% (0.55 ล้านครั้ง) ปานกลาง และ 4% (0.14 ล้านครั้ง) รุนแรง^{[ 146 ]}ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนที่ 'รุนแรง' จะเป็นการทดสอบใดๆ ก็ตามที่จุดจบคือการเสียชีวิตหรือคาดว่าจะเกิดการเสียชีวิต ในขณะที่ขั้นตอนที่ 'ไม่รุนแรง' จะเป็นสิ่งต่างๆ เช่น การตรวจเลือดหรือการสแกน MRI ^{[ 145 ]}

หลักการ 3R (Three Rs) เป็นหลักการชี้นำสำหรับการใช้สัตว์ในการทดลองอย่างมีจริยธรรมมากขึ้น หลักการเหล่านี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดย WMS Russell และ RL Burch ในปี พ.ศ. 2492 ^{[ 147 ]}หลักการ 3R ระบุว่า:

1. การทดแทน หมายถึง การเลือกใช้วิธีการที่ไม่ใช้สัตว์แทนวิธีการที่ใช้สัตว์เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์เดียวกัน วิธีการเหล่านี้รวมถึงการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
2. การลดจำนวนสัตว์ทดลอง หมายถึง การใช้จำนวนสัตว์ทดลองให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และเพื่อให้ได้ข้อมูลมากที่สุดจากจำนวนสัตว์ทดลองเท่าเดิม
3. การปรับปรุงซึ่งหมายถึงวิธีการที่บรรเทาหรือลดความเจ็บปวด ความทุกข์ทรมาน หรือความเดือดร้อนที่อาจเกิดขึ้น เพิ่มสวัสดิภาพของสัตว์ที่ใช้ และใช้วิธีการที่ไม่รุกราน^{[ 148 ]}

หลักการ 3R มีขอบเขตที่กว้างกว่าการส่งเสริมทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการทดลองกับสัตว์ แต่มีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงสวัสดิภาพสัตว์และคุณภาพทางวิทยาศาสตร์ในกรณีที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการใช้สัตว์ได้ ปัจจุบันหลักการ 3R เหล่านี้ได้รับการนำไปใช้ในสถานประกอบการทดสอบหลายแห่งทั่วโลก และได้รับการนำไปใช้ในกฎหมายและข้อบังคับต่างๆ^{[ 2 ]}

แม้ว่าหลัก 3R จะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แต่หลายประเทศ—รวมถึงแคนาดา ออสเตรเลีย อิสราเอล เกาหลีใต้ และเยอรมนี—ได้รายงานการใช้สัตว์ทดลองที่เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยมีการใช้หนูเพิ่มขึ้น และในบางกรณีก็ใช้ปลา ในขณะที่รายงานว่าการใช้แมว สุนัข ลิง กระต่าย หนูตะเภา และหนูแฮมสเตอร์ลดลง นอกจากนี้ จีนก็เพิ่มการใช้สัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม เช่นเดียวกับประเทศอื่นๆ ส่งผลให้การใช้สัตว์โดยรวมเพิ่มขึ้น^{[ 149 ] [ 150 ] [ 151 ] [ 152 ] [ 153 ] [ 154 ]}

สัตว์ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่มาจากผู้จำหน่ายเฉพาะทาง แหล่งที่มาแตกต่างกันไปสำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่เพาะพันธุ์และเลี้ยงแมลงวันและหนอนด้วยตนเอง โดยใช้สายพันธุ์และตัวกลายพันธุ์ที่จัดหามาจากศูนย์จัดหาสัตว์หลักไม่กี่แห่ง^{[ 155 ]}สำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลัง แหล่งที่มาได้แก่ ผู้เพาะพันธุ์และผู้จำหน่าย เช่นFortreaและCharles River Laboratoriesซึ่งจัดหาสัตว์ที่เพาะพันธุ์ตามวัตถุประสงค์และสัตว์ที่จับมาจากป่า ธุรกิจที่ค้าขายสัตว์ป่า เช่นNafovannyและผู้จำหน่ายที่จัดหาสัตว์จากคอกสัตว์ การประมูล และโฆษณาในหนังสือพิมพ์สถานพักพิงสัตว์ยังจัดหาสัตว์ให้กับห้องปฏิบัติการโดยตรงอีกด้วย^{[ 156 ]}นอกจากนี้ยังมีศูนย์ขนาดใหญ่ที่กระจายสายพันธุ์ของสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมตัวอย่างเช่น International Knockout Mouse Consortium มีเป้าหมายที่จะจัดหาหนูน็อคเอาท์สำหรับทุกยีนในจีโนมของหนู^{[ 157 ]}

ในสหรัฐอเมริกา ผู้เพาะพันธุ์สัตว์ประเภท A ได้รับใบอนุญาตจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) ให้ขายสัตว์เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย ในขณะที่ผู้ค้าประเภท B ได้รับใบอนุญาตให้ซื้อสัตว์จาก "แหล่งสุ่ม" เช่น การประมูล การยึดจากสถานกักกันสัตว์ และโฆษณาในหนังสือพิมพ์ ผู้ค้าประเภท B บางรายถูกกล่าวหาว่าลักพาตัวสัตว์เลี้ยงและดักจับสัตว์จรจัดอย่างผิดกฎหมาย ซึ่งเป็นวิธีการที่เรียกว่าการรวมกลุ่ม^{[ 158 ] [ 159 ] [ 160 ] [ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]}ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความกังวลของสาธารณชนเกี่ยวกับการขายสัตว์เลี้ยงให้กับสถานวิจัย ทำให้เกิดพระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์ทดลองปี 1966 ขึ้น คณะกรรมการวุฒิสภาด้านการพาณิชย์รายงานในปี 1966 ว่าสัตว์เลี้ยงที่ถูกขโมยไปนั้นได้รับการช่วยเหลือกลับคืนมาจากสถานพยาบาลของทหารผ่านศึก สถาบันเมโย มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดและเยล^{[ 164 ]}กระทรวงเกษตรสหรัฐฯ (USDA) ยึดสัตว์เลี้ยงที่ถูกขโมยคืนมาได้อย่างน้อยหนึ่งโหลระหว่างการบุกค้นผู้ค้ายาเสพติดประเภท B ในรัฐอาร์คันซอในปี 2546 ^{[ 165 ]}

สี่รัฐในสหรัฐอเมริกา ได้แก่มินนิโซตายูทาห์ โอคลาโฮมาและไอโอวากำหนดให้ศูนย์พักพิงสัตว์ต้องจัดหาสัตว์ให้กับสถานวิจัย สิบสี่รัฐห้ามการปฏิบัติดังกล่าวอย่างชัดเจน ในขณะที่รัฐที่เหลืออนุญาตหรือไม่มีกฎหมายที่เกี่ยวข้อง^{[ 166 ]}

ในสหภาพยุโรป แหล่งที่มาของสัตว์อยู่ภายใต้การกำกับดูแลของคำสั่งสภา 86/609/EECซึ่งกำหนดให้สัตว์ทดลองต้องได้รับการเพาะพันธุ์เป็นพิเศษ เว้นแต่สัตว์นั้นจะถูกนำเข้าอย่างถูกกฎหมายและไม่ใช่สัตว์ป่าหรือสัตว์จรจัด ข้อกำหนดหลังนี้อาจได้รับการยกเว้นโดยข้อตกลงพิเศษ^{[ 167 ]}ในปี 2010 คำสั่งดังกล่าวได้รับการแก้ไขด้วยคำสั่ง EU 2010/63/EU [ ^{168 ] ใน}สหราชอาณาจักร สัตว์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในการทดลองได้รับการเพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าวภายใต้พระราชบัญญัติคุ้มครองสัตว์ปี 1988 แต่ลิงที่จับมาจากป่าอาจถูกนำมาใช้ได้หากสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีเหตุผลพิเศษและเฉพาะเจาะจง^{[ 169 ] [ 170 ]}สหรัฐอเมริกายังอนุญาตให้ใช้ลิงที่จับมาจากป่าได้เช่นกัน ระหว่างปี พ.ศ. 2538 ถึง พ.ศ. 2542 มีการนำเข้าลิงบาบูนป่าจำนวน 1,580 ตัวเข้ามาในสหรัฐอเมริกา ลิงส่วนใหญ่ที่นำเข้านั้นได้รับการจัดการโดย^Charles River LaboratoriesหรือFortreaซึ่งมีบทบาทอย่างมากในการค้าลิงระหว่างประเทศ [ ^{171 ]}

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าสัตว์สามารถรู้สึกเจ็บปวดได้^{[ 172 ]}ขอบเขตที่การทดลองกับสัตว์ก่อให้เกิดความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานและความสามารถของสัตว์ในการรับรู้และเข้าใจความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานนั้น เป็นที่ถกเถียงกัน^{[ 173 ] [ 174 ]}

ตามข้อมูลของ USDA ในปี 2016 มีสัตว์ 501,560 ตัว (61%) (ไม่รวมหนู หนูตะเภา นก หรือสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง) ถูกนำมาใช้ในขั้นตอนที่ไม่ก่อให้เกิดความเจ็บปวดหรือความทุกข์ทรมานเกินกว่าชั่วขณะ สัตว์ 247,882 ตัว (31%) ถูกนำมาใช้ในขั้นตอนที่ความเจ็บปวดหรือความทุกข์ทรมานได้รับการบรรเทาด้วยการวางยาสลบ ในขณะที่สัตว์ 71,370 ตัว (9%) ถูกนำมาใช้ในการศึกษาที่จะก่อให้เกิดความเจ็บปวดหรือความทุกข์ทรมานที่ไม่สามารถบรรเทาได้^{[ 94 ]}

แนวคิดที่ว่าสัตว์อาจไม่รู้สึกเจ็บปวดเหมือนที่มนุษย์รู้สึกนั้น สืบย้อนไปถึงนักปรัชญาชาวฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 17 อย่างเรเน่ เดส์การ์ตส์ซึ่งโต้แย้งว่าสัตว์ไม่รู้สึกเจ็บปวดและทุกข์ทรมานเพราะพวกมันขาดสติสัมปชัญญะ^[ 140 ^{] [ 175 ]}เบอร์นาร์ด โรลลินจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดผู้เขียนหลักของกฎหมายรัฐบาลกลางสหรัฐฯ สองฉบับที่ควบคุมการบรรเทาความเจ็บปวดสำหรับสัตว์^{[ 176 ] เขียน}ว่านักวิจัยยังคงไม่แน่ใจจนถึงทศวรรษ 1980 ว่าสัตว์รู้สึกเจ็บปวดหรือไม่ และสัตวแพทย์ที่ได้รับการฝึกอบรมในสหรัฐอเมริกาก่อนปี 1989 ได้รับการสอนให้เพิกเฉยต่อความเจ็บปวดของสัตว์^{[ 177 ]}ในการปฏิสัมพันธ์ของเขากับนักวิทยาศาสตร์และสัตวแพทย์คนอื่นๆ เขาถูกขอให้ "พิสูจน์" ว่าสัตว์มีสติสัมปชัญญะ และให้เหตุผล "ที่ยอมรับได้ทางวิทยาศาสตร์" สำหรับการอ้างว่าพวกมันรู้สึกเจ็บปวด^{[ 177 ]}คาร์โบเนเขียนว่ามุมมองที่ว่าสัตว์รู้สึกเจ็บปวดแตกต่างกันนั้น ปัจจุบันเป็นมุมมองของคนส่วนน้อยการวิจารณ์เชิงวิชาการเกี่ยวกับหัวข้อนี้ค่อนข้างคลุมเครือ โดยระบุว่าแม้ว่าข้อโต้แย้งที่ว่าสัตว์มีความคิดและความรู้สึกอย่างมีสติอย่างน้อยก็ในระดับ พื้นฐานจะ ได้รับการสนับสนุนอย่างมาก^{[ 178 ]}แต่นักวิจารณ์บางคนยังคงตั้งคำถามถึงความน่าเชื่อถือในการกำหนดสภาวะทางจิตของสัตว์^{[ 140 ] [ 179 ]}อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญด้านสุนัขบางคนระบุว่า แม้ว่าสติปัญญาจะแตกต่างกันไปในสัตว์แต่ละตัว แต่สุนัขมีสติปัญญาเทียบเท่ากับเด็กอายุ 2 ถึง 2 ขวบครึ่ง ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่าอย่างน้อยที่สุด สุนัขก็มีสติสัมปชัญญะในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง^{[ 180 ]}ความสามารถของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในการรับรู้ความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานนั้นยังไม่ชัดเจนนัก อย่างไรก็ตาม กฎหมายในหลายประเทศ (เช่น สหราชอาณาจักรนิวซีแลนด์ [ ^{181 ]}นอร์เวย์^{[ 182 ]} ) คุ้มครองสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดหากพวกมันถูกนำไปใช้ในการทดลองกับ ^{สัตว์}

ในสหรัฐอเมริกา ข้อความที่กำหนดเกี่ยวกับการควบคุมสวัสดิภาพสัตว์ในการทดลองกับสัตว์คือคู่มือการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง [ ^{183 ] ซึ่ง}กำหนดพารามิเตอร์ที่ควบคุมการทดลองกับสัตว์ในสหรัฐอเมริกา โดยระบุว่า "ความสามารถในการรับรู้และตอบสนองต่อความเจ็บปวดนั้นพบได้ทั่วไปในอาณาจักรสัตว์...ความเจ็บปวดเป็นตัวกระตุ้นความเครียด และหากไม่ได้รับการบรรเทา อาจนำไปสู่ระดับความเครียดและความทุกข์ทรมานที่ไม่สามารถยอมรับได้ในสัตว์" คู่มือระบุว่า ความสามารถในการรับรู้ถึงอาการของความเจ็บปวดในสัตว์ต่างชนิดกันนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้การบรรเทาความเจ็บปวดอย่างมีประสิทธิภาพ และเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่ดูแลและใช้สัตว์ที่จะต้องคุ้นเคยกับอาการเหล่านี้อย่างครบถ้วน ในเรื่องของยาแก้ปวดที่ใช้บรรเทาความเจ็บปวด คู่มือระบุว่า "การเลือกยาแก้ปวดหรือยาสลบที่เหมาะสมที่สุดควรสะท้อนถึงการตัดสินใจอย่างมืออาชีพว่ายาใดที่ตรงตามข้อกำหนดทางคลินิกและมนุษยธรรมได้ดีที่สุดโดยไม่กระทบต่อแง่มุมทางวิทยาศาสตร์ของระเบียบวิธีวิจัย" ดังนั้น ประเด็นทั้งหมดเกี่ยวกับความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานของสัตว์ และการรักษาที่เป็นไปได้ด้วยยาแก้ปวดและยาสลบ จึงเป็นประเด็นด้านกฎระเบียบที่จำเป็นในการขออนุมัติระเบียบวิธีทดลองกับสัตว์^{[ 184 ]}ปัจจุบัน วิธีการทำเครื่องหมายสัตว์ทดลองที่ก่อให้เกิดบาดแผลกำลังถูกแทนที่ด้วยทางเลือกที่ไม่รุกราน^{[ 185 ] [ 186 ]}

ในปี 2019 Katrien Devolder และ Matthias Eggel เสนอให้ใช้การแก้ไขยีนกับสัตว์ทดลองเพื่อกำจัดความสามารถในการรู้สึกเจ็บปวดซึ่งจะเป็นขั้นตอนกลางๆ เพื่อยุติการทดลองกับสัตว์ทั้งหมดและนำวิธีการอื่น มาใช้ แทน^{[ 187 ]}นอกจากนี้ วิธีนี้ก็ไม่ได้ช่วยป้องกันไม่ให้สัตว์ทดลองได้รับอันตรายทางจิตใจ

กฎระเบียบกำหนดให้นักวิทยาศาสตร์ใช้สัตว์ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทดลองขั้นสุดท้าย^{[ 188 ]}อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ผู้กำหนดนโยบายพิจารณาว่าความทุกข์ทรมานเป็นประเด็นสำคัญและมองว่าการุณยฆาตสัตว์เป็นวิธีลดความทุกข์ทรมาน แต่บางกลุ่ม เช่นRSPCAกลับโต้แย้งว่าชีวิตของสัตว์ทดลองมีคุณค่าในตัวเอง^{[ 189 ]}กฎระเบียบมุ่งเน้นไปที่ว่าวิธีการเฉพาะนั้นก่อให้เกิดความเจ็บปวดและความทุกข์ทรมานหรือไม่ ไม่ใช่ว่าการตายของพวกมันเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ในตัวมันเอง^{[ 190 ]}สัตว์จะถูกการุณยฆาตเมื่อสิ้นสุดการศึกษาเพื่อเก็บตัวอย่างหรือตรวจศพในระหว่างการศึกษาหากความเจ็บปวดหรือความทุกข์ทรมานของพวกมันอยู่ในประเภทที่ถือว่ายอมรับไม่ได้ เช่น ภาวะซึมเศร้า การติดเชื้อที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษา หรือสัตว์ขนาดใหญ่ไม่กินอาหารเป็นเวลาห้าวัน^{[ 191 ]}หรือเมื่อพวกมันไม่เหมาะสมสำหรับการผสมพันธุ์หรือไม่เป็นที่ต้องการด้วยเหตุผลอื่น^{[ 192 ]}

วิธีการการุณยฆาตสัตว์ทดลองจะถูกเลือกเพื่อให้สัตว์หมดสติและตายอย่างรวดเร็วโดยไม่เจ็บปวดหรือทุกข์ทรมาน^{[ 193 ]}วิธีการที่นิยมใช้คือวิธีการที่เผยแพร่โดยสภาสัตวแพทย์ สัตว์อาจถูกทำให้สูดดมก๊าซ เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์โดยการวางไว้ในห้องหรือโดยใช้หน้ากาก โดยอาจมีการให้ยาสงบประสาทหรือยาสลบก่อนหรือไม่ก็ได้ยาสงบประสาทหรือยาสลบเช่นบาร์บิทูเรตสามารถให้ทางหลอดเลือดดำหรืออาจใช้ยาสลบแบบสูดดมก็ได้ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและปลาอาจถูกแช่ในน้ำที่มียาสลบ เช่นไตรเคนนอกจากนี้ยังใช้วิธีทางกายภาพ โดยอาจมีการให้ยาสงบประสาทหรือยาสลบก่อนหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับวิธีการ วิธีที่แนะนำ ได้แก่การตัดหัว (การตัดหัว) สำหรับสัตว์ฟันแทะขนาดเล็กหรือกระต่ายการเคลื่อนหลุดของกระดูกสันหลังส่วนคอ (การหักคอหรือกระดูกสันหลัง) อาจใช้กับนก หนู และกระต่าย ขึ้นอยู่กับขนาดและน้ำหนักของสัตว์^{[ 194 ]}การฉายรังสี ไมโครเวฟความเข้มสูงที่สมองสามารถรักษาเนื้อเยื่อสมองและทำให้ตายได้ภายในเวลาไม่ถึง 1 วินาที แต่ปัจจุบันวิธีนี้ใช้กับสัตว์ฟันแทะเท่านั้น อาจใช้ กระสุนปืนยิงสัตว์โดยทั่วไปใช้กับสุนัข สัตว์เคี้ยวเอื้อง ม้า หมู และกระต่าย ซึ่งทำให้ตายจากการกระทบกระเทือนที่สมอง อาจใช้การยิงปืน แต่เฉพาะในกรณีที่ไม่สามารถใช้กระสุนปืนยิงสัตว์ได้ วิธีการทางกายภาพบางอย่างยอมรับได้ก็ต่อเมื่อสัตว์หมดสติแล้วเท่านั้นการช็อตไฟฟ้าอาจใช้กับวัว แกะ หมู สุนัขจิ้งจอก และมิงค์ หลังจากที่สัตว์หมดสติแล้ว โดยมักจะใช้การช็อตไฟฟ้าก่อนการแทง (การสอดเครื่องมือเข้าไปที่ฐานของสมอง) สามารถใช้ได้กับสัตว์ที่หมดสติอยู่แล้ว การแช่แข็งแบบช้าหรือเร็ว หรือการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะลิ่มเลือดอุดตันในอากาศยอมรับได้ก็ต่อเมื่อมีการดมยาสลบก่อนเพื่อทำให้หมดสติ^{[ 195 ]}

การวิจัยพื้นฐานหรือการวิจัยบริสุทธิ์ศึกษาว่าสิ่งมีชีวิตมีพฤติกรรม พัฒนา และทำงานอย่างไร ผู้ที่คัดค้านการทดลองกับสัตว์โต้แย้งว่าการวิจัยบริสุทธิ์อาจมีประโยชน์ในทางปฏิบัติน้อยหรือไม่มีเลย แต่ผู้วิจัยโต้แย้งว่ามันเป็นพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาการวิจัยประยุกต์ ทำให้ความแตกต่างระหว่างการวิจัยบริสุทธิ์และการวิจัยประยุกต์—การวิจัยที่มีเป้าหมายในทางปฏิบัติที่เฉพาะเจาะจง—ไม่ชัดเจน^{[ 196 ]}การวิจัยบริสุทธิ์ใช้สัตว์จำนวนมากกว่าและหลากหลายกว่าการวิจัยประยุกต์ แมลงวันผลไม้ หนอนตัวกลม หนู และหนูบ้านรวมกันคิดเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าจะมีการใช้สัตว์ชนิดอื่นจำนวนเล็กน้อย ตั้งแต่ทากทะเลไปจนถึงอาร์มาดิลโล [ ^{197 ] ตัวอย่าง}ของประเภทสัตว์และการทดลองที่ใช้ในการวิจัยพื้นฐาน ได้แก่:

• การศึกษาเกี่ยวกับการเกิดตัวอ่อนและชีววิทยาการพัฒนามีการสร้างตัวกลายพันธุ์โดยการเพิ่มทรานสโพซอนเข้าไปในจีโนมหรือลบยีนเฉพาะโดย การกำหนด เป้าหมายยีน^{[ 198 ] [ 199 ]}โดยการศึกษาการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์มุ่งหวังที่จะเข้าใจทั้งวิธีการที่สิ่งมีชีวิตพัฒนาตามปกติ และสิ่งที่อาจผิดพลาดในกระบวนการนี้ การศึกษาเหล่านี้มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง เนื่องจากกลไกควบคุมพื้นฐานของการพัฒนา เช่น ยีน โฮมีโอโบกซ์ มีหน้าที่คล้ายกันในสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย เช่น แมลงวันผลไม้และมนุษย์^{[ 200 ] [ 201 ]}
• การทดลองเกี่ยวกับพฤติกรรมเพื่อทำความเข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตตรวจจับและโต้ตอบกันและกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร ซึ่งมีการใช้แมลงวันผลไม้ หนอน หนู และหนูทดลองอย่างแพร่หลาย^{[ 202 ] [ 203 ]}การศึกษาการทำงานของสมอง เช่น ความจำและพฤติกรรมทางสังคม มักใช้หนูและนก^{[ 204 ] [ 205 ]}สำหรับบางชนิด การวิจัยพฤติกรรมจะควบคู่ไปกับ กลยุทธ์ การเสริมสร้างคุณภาพชีวิตให้กับสัตว์ที่ถูกกักขัง เนื่องจากช่วยให้พวกมันมีส่วนร่วมในกิจกรรมที่หลากหลายมากขึ้น^{[ 206 ]}
• การทดลองผสมพันธุ์เพื่อศึกษาการวิวัฒนาการและพันธุกรรมหนูทดลอง แมลงวัน ปลา และหนอนจะถูกผสมพันธุ์กันเองหลายชั่วอายุคนเพื่อสร้างสายพันธุ์ที่มีลักษณะเฉพาะที่กำหนดไว้^{[ 207 ]}สิ่งเหล่านี้ทำให้ได้สัตว์ที่มีพื้นฐานทางพันธุกรรมที่ทราบ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ไม่ค่อยถูกผสมพันธุ์เพื่อการศึกษาดังกล่าวโดยเฉพาะเนื่องจากอัตราการสืบพันธุ์ที่ช้า แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนจะใช้ประโยชน์จากสัตว์เลี้ยงในบ้านที่ผสมพันธุ์กันเองเช่น สุนัขหรือวัว เพื่อ วัตถุประสงค์ใน การเปรียบเทียบนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวิวัฒนาการของสัตว์ใช้สัตว์หลายชนิดเพื่อดูว่าความแปรผันในสถานที่และวิธีการที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ( นิช ของพวกมัน ) ก่อให้เกิดการปรับตัวในสรีรวิทยาและสัณฐานวิทยา อย่างไร ตัวอย่างเช่น ปัจจุบันมีการใช้ ปลาหนามเพื่อศึกษาว่ามีการกลายพันธุ์จำนวนเท่าใดและประเภทใดที่ถูกคัดเลือกเพื่อสร้างการปรับตัวในสัณฐานวิทยาของสัตว์ในระหว่างการวิวัฒนาการของสายพันธุ์ใหม่^{[ 208 ] [ 209 ]}

งานวิจัยประยุกต์มีเป้าหมายเพื่อแก้ปัญหาเฉพาะเจาะจงและใช้งานได้จริง ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการใช้แบบจำลองสัตว์ทดลองของโรคหรือภาวะต่างๆ ที่มักถูกค้นพบหรือสร้างขึ้นจากโครงการวิจัยเชิงบริสุทธิ์ ในทางกลับกัน งานวิจัยประยุกต์ดังกล่าวอาจเป็นขั้นตอนแรกๆ ใน กระบวนการ ค้นหายาตัวอย่างเช่น:

• การดัดแปลงพันธุกรรมของสัตว์เพื่อศึกษาโรคสัตว์ทรานส์เจนิกมีการแทรก ดัดแปลง หรือกำจัดยีนเฉพาะ เพื่อเลียนแบบสภาวะเฉพาะ เช่น โรคที่เกิด ^จากยีนเดี่ยวเช่นโรคฮันติงตัน [ ^{210 ] แบบ}จำลองอื่นๆ เลียนแบบโรคที่ซับซ้อนและมีหลายปัจจัยที่มีองค์ประกอบทางพันธุกรรม เช่นโรคเบาหวาน [ ^{211 ]}หรือแม้แต่หนูทรานส์เจนิกที่มียีนกลายพันธุ์แบบเดียวกันกับที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาของมะเร็ง[ ^{212 ] แบบ}จำลองเหล่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้ว่าโรคพัฒนาอย่างไรและเพราะเหตุใด รวมถึงวิธีการพัฒนาและทดสอบการรักษาใหม่ๆ^{[ 213 ]}แบบจำลองทรานส์เจนิกของโรคในมนุษย์ส่วนใหญ่เป็นสายพันธุ์หนู ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่การดัดแปลงพันธุกรรมมีประสิทธิภาพมากที่สุด^{[ 96 ]}นอกจากนี้ยังมีการใช้สัตว์อื่นๆ จำนวนเล็กน้อย เช่น หนู หมู แกะ ปลา นก และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ^{[ 170 ]}
• การศึกษาเกี่ยวกับแบบจำลองของโรคและสภาวะที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ สัตว์เลี้ยงและสัตว์ป่าบางชนิดมีแนวโน้มหรือความโน้มเอียงตามธรรมชาติสำหรับสภาวะบางอย่างที่พบในมนุษย์เช่นกัน แมวถูกใช้เป็นแบบจำลองในการพัฒนาวัคซีนไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องและเพื่อศึกษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเนื่องจากมีแนวโน้มตามธรรมชาติที่จะติดเชื้อ ไวรัส FIVและไวรัสลูคีเมียในแมว [ ^{214 ] [ 215 ] สุนัข}บางสายพันธุ์มีอาการง่วงนอนผิดปกติทำให้พวกมันเป็นแบบจำลองหลักที่ใช้ในการศึกษาสภาวะของมนุษย์อาร์มาดิลโลและมนุษย์เป็นสัตว์เพียงไม่กี่ชนิดที่มีโรคเรื้อน ตามธรรมชาติ เนื่องจากแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของโรคนี้ยังไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ อาร์มาดิลโลจึงเป็นแหล่งหลักของแบคทีเรียที่ใช้ในวัคซีนโรคเรื้อน^{[ 197 ]}
• การศึกษาเกี่ยวกับแบบจำลองสัตว์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดโรคในมนุษย์ ในที่นี้ สัตว์จะถูกทดลองเพื่อให้เกิดพยาธิสภาพและอาการที่คล้ายกับโรคในมนุษย์ ตัวอย่างเช่น การจำกัดการไหลเวียนของเลือดไปยังสมองเพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดโรคหลอดเลือดสมองหรือการให้สารพิษต่อระบบประสาทที่ก่อให้เกิดความเสียหายคล้ายกับที่พบในโรคพาร์กินสัน [ ^{216 ] การ}วิจัยในสัตว์จำนวนมากเกี่ยวกับการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับมนุษย์นั้นสูญเปล่าเพราะดำเนินการไม่ดีและไม่ได้รับการประเมินผ่านการทบทวนอย่างเป็นระบบ^{[ 217 ]}ตัวอย่างเช่น แม้ว่าแบบจำลองดังกล่าวจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาโรคพาร์กินสัน แต่กลุ่มผลประโยชน์ต่อต้านการทดลองในสัตว์ของอังกฤษBUAVโต้แย้งว่าแบบจำลองเหล่านี้มีลักษณะคล้ายคลึงกับอาการของโรคเพียงผิวเผินเท่านั้น โดยไม่มีระยะเวลาหรือพยาธิสภาพของเซลล์ที่เหมือนกัน^{[ 218 ]}ในทางตรงกันข้าม นักวิทยาศาสตร์ที่ประเมินประโยชน์ของแบบจำลองสัตว์ของโรคพาร์กินสันรวมถึงองค์กรการกุศลด้านการวิจัยทางการแพทย์The Parkinson's Appealระบุว่าแบบจำลองเหล่านี้มีค่าอย่างยิ่ง และนำไปสู่การรักษาด้วยการผ่าตัดที่ดีขึ้น เช่นpallidotomyการรักษาด้วยยาใหม่ เช่นlevodopaและต่อมาคือการกระตุ้นสมองส่วนลึก^{[ 117 ] [ 216 ] [ 219 ]}
• การทดลองในสัตว์ยังรวมถึงการใช้ การทดสอบด้วย ยาหลอกในกรณีเหล่านี้ สัตว์จะได้รับสารที่ไม่ก่อให้เกิดผลทางเภสัชวิทยา แต่ให้เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพใด ๆ ที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากการได้รับสารนั้น และผลลัพธ์จะถูกเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่ได้จากสารออกฤทธิ์

การวิจัย การปลูกถ่ายอวัยวะข้ามสายพันธุ์เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อหรืออวัยวะจากสายพันธุ์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่ง เพื่อเป็นวิธีแก้ไขปัญหาการขาดแคลนอวัยวะของมนุษย์สำหรับใช้ใน การปลูก ถ่ายอวัยวะ^{[ 220 ]}การวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการใช้ไพรเมตเป็นผู้รับอวัยวะจากหมูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อลดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ของไพรเมต ต่อเนื้อเยื่อหมู^{[ 221 ]}แม้ว่าการปฏิเสธการปลูกถ่ายยังคงเป็นปัญหา^{[ 221 ]}การทดลองทางคลินิกเมื่อเร็วๆ นี้ที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเซลล์ที่หลั่งอินซูลินของหมูในผู้ป่วยเบาหวานได้ช่วยลดความต้องการอินซูลินของผู้ป่วยเหล่านี้^{[ 222 ] [ 223 ]}

เอกสารที่เผยแพร่ต่อสื่อมวลชนโดยองค์กรสิทธิสัตว์Uncaged Campaignsแสดงให้เห็นว่า ระหว่างปี 1994 ถึง 2000 ลิงบาบูนป่าที่นำเข้าสหราชอาณาจักรจากแอฟริกาโดย Imutran Ltd ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของNovartis Pharma AG ร่วมกับมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และHuntingdon Life Sciencesเพื่อใช้ในการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อหมู ได้รับบาดเจ็บสาหัสและบางครั้งถึงแก่ชีวิต เกิดเรื่องอื้อฉาวขึ้นเมื่อมีการเปิดเผยว่าบริษัทได้ติดต่อกับรัฐบาลอังกฤษเพื่อพยายามหลีกเลี่ยงกฎระเบียบ^{[ 224 ] [ 225 ]}

การทดสอบพิษวิทยา หรือที่รู้จักกันในชื่อการทดสอบความปลอดภัย ดำเนินการโดยบริษัทเภสัชกรรมที่ทำการทดสอบยา หรือโดยสถานประกอบการทดสอบสัตว์ตามสัญญา เช่นHuntingdon Life Sciencesในนามของลูกค้าหลากหลายกลุ่ม^{[ 226 ]}จากข้อมูลของสหภาพยุโรปในปี 2548 มีการใช้สัตว์ประมาณหนึ่งล้านตัวต่อปีในยุโรปในการทดสอบพิษวิทยา ซึ่งคิดเป็นประมาณ 10% ของกระบวนการทั้งหมด^{[ 227 ]}จากข้อมูลของNatureมีการใช้สัตว์ 5,000 ตัวสำหรับสารเคมีแต่ละชนิดที่ทำการทดสอบ โดยต้องใช้สัตว์ 12,000 ตัวในการทดสอบยาฆ่าแมลง^{[ 228 ]}การทดสอบดำเนินการโดยไม่ใช้ยาสลบเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างยาอาจส่งผลต่อวิธีการที่สัตว์กำจัดสารพิษ และอาจรบกวนผลลัพธ์^{[ 229 ] [ 230 ]}

การทดสอบพิษวิทยาใช้ในการตรวจสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่นยาฆ่าแมลงยาสารเติมแต่งอาหาร วัสดุบรรจุ ภัณฑ์และสเปรย์ปรับอากาศหรือส่วนประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์เหล่านั้น การทดสอบส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการทดสอบส่วนประกอบมากกว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป แต่ตามข้อมูลของBUAVผู้ผลิตเชื่อว่าการทดสอบเหล่านี้ประเมินผลกระทบที่เป็นพิษของสารต่างๆ สูงเกินไป ดังนั้นพวกเขาจึงทำการทดสอบซ้ำโดยใช้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของตนเพื่อให้ได้ฉลากที่มีความเป็นพิษน้อยลง^{[ 226 ]}

สารดังกล่าวจะถูกทาลงบนผิวหนังหรือหยดลงในดวงตา ฉีดเข้าทางหลอดเลือดดำเข้ากล้ามเนื้อหรือใต้ผิวหนังสูดดมโดยการสวมหน้ากากครอบสัตว์และตรึงไว้ หรือโดยการวางสัตว์ไว้ในห้องสูดดม หรือให้ทางปาก ผ่านทางท่อเข้าไปในกระเพาะอาหาร หรือผสมลงในอาหารของสัตว์ ปริมาณยาอาจให้ครั้งเดียว ทำซ้ำเป็นประจำหลายเดือน หรือตลอดอายุขัยของสัตว์^{[ 231 ]}

มีการทดสอบความเป็นพิษ เฉียบพลันหลายประเภท การทดสอบ LD50 ₍ “ปริมาณยาที่ทำให้สัตว์ทดลองตาย 50%”) ใช้เพื่อประเมินความเป็นพิษของสารโดยการกำหนดปริมาณยาที่จำเป็นในการฆ่าสัตว์ทดลอง 50% การทดสอบนี้ถูกถอดออกจาก แนวทางสากล ของ OECDในปี 2545 และถูกแทนที่ด้วยวิธีการต่างๆ เช่นขั้นตอนการกำหนดปริมาณยาคงที่ ซึ่งใช้สัตว์ทดลองน้อยกว่าและทำให้สัตว์ทดลองได้รับความทุกข์ทรมานน้อยลง^{[ 232 ] [ 233 ]} Abbott เขียนว่า ณ ปี 2548 “การทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลัน LD50 ... ยังคงคิดเป็นหนึ่งในสามของการทดสอบ [ความเป็นพิษ] ในสัตว์ทดลองทั้งหมดทั่วโลก” ^{[ 228 ]}

การระคายเคืองสามารถวัดได้โดยใช้การทดสอบ Draizeซึ่งจะนำสารทดสอบไปทาที่ตาหรือผิวหนังของสัตว์ โดยปกติจะใช้กระต่ายเผือก สำหรับการทดสอบตาแบบ Draize การทดสอบจะเกี่ยวข้องกับการสังเกตผลกระทบของสารเป็นระยะๆ และให้คะแนนความเสียหายหรือการระคายเคือง แต่ควรหยุดการทดสอบและฆ่าสัตว์หากมันแสดง "สัญญาณของความเจ็บปวดหรือความทุกข์ทรมานอย่างรุนแรงอย่างต่อเนื่อง" ^{[ 234 ]}สมาคมมนุษยธรรมแห่งสหรัฐอเมริกาเขียนว่าขั้นตอนดังกล่าวอาจทำให้เกิดรอยแดง แผลเปื่อย เลือดออก ตาขุ่นมัว หรือแม้กระทั่งตาบอด^{[ 235 ]}การทดสอบนี้ยังถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยนักวิทยาศาสตร์ว่าโหดร้ายและไม่แม่นยำ เป็นอัตวิสัย ไวเกินไป และไม่สะท้อนถึงการสัมผัสของมนุษย์ในโลกแห่งความเป็นจริง^{[ 236 ]}แม้ว่าจะไม่มี ทางเลือกอื่น ในหลอดทดลอง ที่ได้รับการยอมรับ แต่รูปแบบที่ปรับปรุงแล้วของการทดสอบ Draize ที่เรียกว่าการทดสอบตาปริมาณต่ำอาจช่วยลดความทุกข์ทรมานและให้ผลลัพธ์ที่สมจริงมากขึ้น และได้รับการยอมรับเป็นมาตรฐานใหม่ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2552 ^{[ 237 ] [ 238 ]}อย่างไรก็ตาม การทดสอบ Draize จะยังคงใช้สำหรับสารที่ไม่ก่อให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรง^{[ 238 ]}

การทดสอบที่เข้มงวดที่สุดสงวนไว้สำหรับยาและอาหาร สำหรับสารเหล่านี้ จะมีการทดสอบหลายอย่าง โดยแต่ละการทดสอบใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งเดือน (เฉียบพลัน) หนึ่งถึงสามเดือน (กึ่งเรื้อรัง) และมากกว่าสามเดือน (เรื้อรัง) เพื่อทดสอบความเป็นพิษทั่วไป (ความเสียหายต่ออวัยวะ) การระคายเคืองต่อตาและผิวหนัง การกลายพันธุ์การ ก่อมะเร็ง การก่อให้เกิดความผิดปกติแต่กำเนิดและปัญหาต่อระบบสืบพันธุ์ ค่าใช้จ่ายในการทดสอบทั้งหมดมีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ต่อสาร และอาจใช้เวลาสามถึงสี่ปีจึงจะแล้วเสร็จ

การทดสอบความเป็นพิษเหล่านี้ให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการประเมินอันตรายและศักยภาพความเสี่ยง ตามคำกล่าวในรายงาน ของ สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา ปี 2006 ^{[ 239 ]}การทดสอบในสัตว์อาจประเมินความเสี่ยงสูงเกินไป โดย เฉพาะอย่างยิ่งผล บวกเท็จเป็นปัญหา^{[ 228 ] [ 240 ]}แต่ผลบวกเท็จดูเหมือนจะไม่เกิดขึ้นบ่อยจนเกินไป^{[ 241 ]}ความแปรปรวนของผลลัพธ์เกิดจากการใช้ผลกระทบของสารเคมีในปริมาณสูงในสัตว์ทดลองจำนวนน้อยเพื่อพยายามทำนายผลกระทบของสารเคมีในปริมาณต่ำในมนุษย์จำนวนมาก^{[ 242 ]}แม้ว่าจะมีความสัมพันธ์กันอยู่ แต่ความคิดเห็นก็แตกต่างกันเกี่ยวกับการใช้ข้อมูลจากสัตว์ชนิดหนึ่งเพื่อทำนายระดับความเสี่ยงที่แน่นอนในสัตว์อีกชนิดหนึ่ง^{[ 243 ]}

นักวิทยาศาสตร์กำลังเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการเลิกใช้การทดสอบความเป็นพิษต่อสัตว์แบบดั้งเดิมเพื่อพิจารณาว่าสารเคมีที่ผลิตขึ้นนั้นปลอดภัยหรือไม่^{[ 244 ]} ในบรรดาวิธีการประเมินความเป็นพิษที่หลากหลาย วิธีการที่ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นคือวิธีการตรวจวัดโดยใช้เซลล์ในหลอดทดลองโดยใช้ฟลูออเรสเซนซ์^{[ 245 ]}

การทดสอบเครื่องสำอางกับสัตว์เป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอย่างมาก การทดสอบดังกล่าวซึ่งยังคงดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกา เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษทั่วไป การระคายเคืองต่อดวงตาและผิวหนังความเป็นพิษจากแสง (ความเป็นพิษที่เกิดจาก แสง อัลตราไวโอเลต ) และการก่อกลายพันธุ์^{[ 246 ]}

การทดสอบเครื่องสำอางกับสัตว์ถูกห้ามในอินเดีย สหราชอาณาจักร สหภาพยุโรป^{[ 247 ]}อิสราเอล และนอร์เวย์^{[ 248 ] [ 249 ]}ในขณะที่กฎหมายในสหรัฐอเมริกาและบราซิลกำลังพิจารณาข้อห้ามที่คล้ายกัน^{[ 250 ]}ในปี 2545 หลังจากหารือกันมา 13 ปี สหภาพยุโรปตกลงที่จะทยอยบังคับใช้ข้อห้ามเกือบทั้งหมดในการขายเครื่องสำอางที่ทดสอบกับสัตว์ภายในปี 2552 และห้ามการทดสอบกับสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องสำอางทั้งหมด ฝรั่งเศส ซึ่งเป็นที่ตั้งของบริษัทเครื่องสำอางที่ใหญ่ที่สุดในโลกอย่างลอรีอัลได้ประท้วงข้อห้ามที่เสนอโดยยื่นฟ้องต่อศาลยุติธรรมแห่งยุโรปในลักเซมเบิร์กขอให้ยกเลิกข้อห้ามดังกล่าว^{[ 251 ]}ข้อห้ามนี้ยังถูกคัดค้านโดยสหพันธ์ส่วนผสมเครื่องสำอางแห่งยุโรป ซึ่งเป็นตัวแทนของบริษัท 70 แห่งในสวิตเซอร์แลนด์ เบลเยียม ฝรั่งเศส เยอรมนี และอิตาลี^{[ 251 ]}ในเดือนตุลาคม 2557 อินเดียได้ผ่านกฎหมายที่เข้มงวดมากขึ้นซึ่งห้ามการนำเข้าผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางใดๆ ที่ทดสอบกับสัตว์ด้วย^{[ 252 ]}

ก่อนช่วงต้นศตวรรษที่ 20 กฎหมายที่ควบคุมยาค่อนข้างหย่อนยาน ปัจจุบัน ยาใหม่ทุกชนิดต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดในสัตว์ก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้ใช้ในมนุษย์ การทดสอบผลิตภัณฑ์ยาประกอบด้วย:

• การทดสอบทางเมตาบอลิซึมคือการตรวจสอบเภสัชจลนศาสตร์ — ว่ายาถูกดูดซึมเมตาบอไลซ์และขับออกจากร่างกายอย่างไร เมื่อให้ยาทางปากทางหลอดเลือดดำทาง ช่องท้อง ทางกล้ามเนื้อหรือทางผิวหนัง
• การทดสอบพิษวิทยาซึ่งวัด ความเป็นพิษ เฉียบพลันกึ่งเฉียบพลัน และเรื้อรัง การศึกษาความเป็นพิษเฉียบพลันทำได้โดยการเพิ่มขนาดยาจนกว่าจะเห็นอาการของความเป็นพิษ กฎหมายของยุโรปในปัจจุบันกำหนดให้ "การทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลันต้องดำเนินการในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสองชนิดขึ้นไป" โดยครอบคลุม "อย่างน้อยสองเส้นทางการให้ยาที่แตกต่างกัน" ^{[ 253 ] : 1. ความเป็นพิษจากขนาดยาเดียว} ความเป็นพิษกึ่งเฉียบพลันคือการให้ยาแก่สัตว์เป็นเวลาสี่ถึงหกสัปดาห์ในขนาดที่ต่ำกว่าระดับที่ทำให้เกิดพิษอย่างรวดเร็ว เพื่อค้นหาว่ามีสารเมตาโบไลต์ของยา ที่เป็นพิษ สะสมขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ การทดสอบความเป็นพิษเรื้อรังอาจใช้เวลานานถึงสองปี และในสหภาพยุโรป จำเป็นต้องใช้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสองชนิด โดยหนึ่งในนั้นต้องไม่ใช่สัตว์ฟันแทะ^{[ 253 ] : 2. ความเป็นพิษจากขนาดยาซ้ำ (ความเป็นพิษกึ่งเฉียบพลันหรือเรื้อรัง)}
• การศึกษาประสิทธิผลคือการทดสอบว่ายาที่กำลังทดลองได้ผลหรือไม่ โดยการเหนี่ยวนำให้เกิดโรคที่เหมาะสมในสัตว์ทดลอง จากนั้นจึงให้ยาในการทดลองแบบควบคุมและปกปิดสองทางซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถกำหนดผลของยาและเส้นโค้งการตอบสนองต่อขนาดยา ได้
• การทดสอบเฉพาะด้านเกี่ยวกับ การทำงาน ของระบบสืบพันธุ์ความเป็นพิษต่อตัวอ่อนหรือศักยภาพในการก่อมะเร็งอาจเป็นสิ่งที่กฎหมายกำหนดให้ต้องทำ ขึ้นอยู่กับผลการศึกษาอื่นๆ และประเภทของยาที่กำลังทดสอบ

มีการประมาณการว่ามีการใช้สัตว์ประมาณ 20 ล้านตัวต่อปีเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาในสหรัฐอเมริกา ซึ่งรวมถึงการฝึกสังเกตการณ์ในห้องเรียน การผ่าตัด และการผ่าตัดสัตว์มีชีวิต^{[ 254 ] [ 255 ]}กบ ลูกหมู ปลาเพิร์ช แมว ไส้เดือน ตั๊กแตน กุ้ง และปลาดาว มักถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดในห้องเรียน^{[ 256 ]}มีการใช้ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้สัตว์ในการผ่าตัดในห้องเรียนอย่างแพร่หลาย โดยหลายรัฐและเขตการศึกษาในสหรัฐอเมริกากำหนดให้นักเรียนมีทางเลือกที่จะไม่ผ่าตัด^{[ 257 ]}อินเดียสั่งห้ามการผ่าตัดในปี 2557 โดยอ้างถึงความพร้อมของทางเลือกอื่น ๆ และการลดจำนวนของกบสายพันธุ์ท้องถิ่น^{[ 258 ] [ 259 ]}

สถาบัน Sonoran Arthropod จัดการประชุมประจำปีเรื่องสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในการศึกษาและการอนุรักษ์ เพื่อหารือเกี่ยวกับการใช้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในการศึกษา^{[ 260 ]}นอกจากนี้ ยังมีความพยายามในหลายประเทศที่จะหาทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้สัตว์ในการศึกษา^{[ 261 ]}ฐานข้อมูล NORINA ซึ่งดูแลโดย Norecopa แสดงรายการผลิตภัณฑ์ที่อาจใช้เป็นทางเลือกหรือส่วนเสริมแทนการใช้สัตว์ในการศึกษา และในการฝึกอบรมบุคลากรที่ทำงานกับสัตว์^{[ 262 ]}ซึ่งรวมถึงทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการผ่าตัดในโรงเรียนInterNICHEมีฐานข้อมูลที่คล้ายกันและระบบการให้ยืม^{[ 263 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2556 บริษัท Backyard Brains ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ได้วางจำหน่ายสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "Roboroach" ซึ่งเป็น "กระเป๋าเป้อิเล็กทรอนิกส์" ที่สามารถติดกับแมลงสาบ ได้ ผู้ใช้งานจะต้องตัด หนวดของแมลงสาบออก ใช้กระดาษทรายขัดเปลือกให้สึกหรอ สอดสายไฟเข้าไปในส่วนอกจากนั้นติดอิเล็กโทรดและแผงวงจรไว้ที่หลังของแมลง จากนั้นสามารถใช้ แอปพลิเคชันบนโทรศัพท์มือถือควบคุมผ่านบลูทูธได้^{[ 264 ]}มีข้อเสนอแนะว่าการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวอาจเป็นเครื่องมือช่วยสอนที่สามารถส่งเสริมความสนใจในวิทยาศาสตร์ได้ ผู้ผลิต "Roboroach" ได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติและระบุว่าอุปกรณ์นี้มีจุดประสงค์เพื่อกระตุ้นให้เด็กๆ สนใจในวิทยาศาสตร์ประสาท^{[ 264 ] [ 265 ]}

กองทัพใช้สัตว์เพื่อพัฒนาอาวุธ วัคซีน เทคนิคการผ่าตัดในสนามรบ และเสื้อผ้าป้องกัน^{[ 196 ]} ตัวอย่างเช่น ในปี 2551 หน่วยงานวิจัยโครงการขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศของสหรัฐอเมริกาได้ใช้หมูที่มีชีวิตเพื่อศึกษาผลกระทบของ การระเบิด ของอุปกรณ์ระเบิดแสวงหาเองต่ออวัยวะภายใน โดยเฉพาะสมอง^{[ 266 ]}

ในกองทัพสหรัฐฯแพะมักถูกใช้ในการฝึกแพทย์สนาม (แพะกลายเป็นสัตว์ชนิดหลักที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้หลังจากที่เพนตากอนเลิกใช้สุนัขในการฝึกทางการแพทย์ในช่วงทศวรรษ 1980 ^{[ 267 ]} ) แม้ว่าหุ่นจำลอง สมัยใหม่ ที่ใช้ในการฝึกทางการแพทย์จะมีประสิทธิภาพในการจำลองพฤติกรรมของร่างกายมนุษย์ได้ดี แต่ผู้เข้ารับการฝึกบางคนรู้สึกว่า "การฝึกกับแพะให้ความรู้สึกเร่งด่วนที่การบาดเจ็บในชีวิตจริงเท่านั้นที่จะให้ได้" ^{[ 268 ]}อย่างไรก็ตาม ในปี 2014 หน่วยยามฝั่งสหรัฐฯประกาศว่าจะลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการฝึกลงครึ่งหนึ่งหลังจากที่PETAเผยแพร่วิดีโอที่แสดงให้เห็นสมาชิกหน่วยยามตัดแขนขาของแพะที่หมดสติด้วยเครื่องตัดแต่งต้นไม้และทำให้เกิดบาดแผลอื่นๆ ด้วยปืนลูกซอง ปืนพก ขวาน และมีดผ่าตัด^{[ 269 ]}ในปีเดียวกันนั้น กระทรวงกลาโหมประกาศว่าจะเริ่มลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในโครงการฝึกต่างๆ โดยอ้างถึงความพร้อมของเครื่องจำลองมนุษย์และทางเลือกอื่นๆ^{[ 270 ]}ในปี 2556 ศูนย์การแพทย์ ของกองทัพเรือ หลายแห่ง หยุดใช้เฟอร์เร็ตในการฝึกใส่ท่อช่วยหายใจหลังจากได้รับการร้องเรียนจากPETA ^{[ 271 ]}

นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว ประเทศสมาชิกนาโต้ 6 จาก 28 ประเทศ รวมทั้งโปแลนด์และเดนมาร์ก ใช้สัตว์มีชีวิตในการฝึกแพทย์สนาม^{[ 267 ]}

สัตว์ส่วนใหญ่จะถูกทำการุณยฆาตหลังจากถูกใช้ในการทดลอง^{[ 57 ]}แหล่งที่มาของสัตว์ทดลองแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศและแต่ละสายพันธุ์ สัตว์ส่วนใหญ่ถูกเพาะพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ในขณะที่ส่วนน้อยถูกจับในป่าหรือจัดหาโดยผู้ค้าที่ได้มาจากการประมูลและคอกสัตว์ [ ^{272 ] [ 273 ] [ 158 ] ผู้}สนับสนุนการใช้สัตว์ในการทดลอง เช่นราชสมาคม แห่งอังกฤษ โต้แย้งว่าความสำเร็จทางการแพทย์แทบทุกอย่างในศตวรรษที่ 20 อาศัยการใช้สัตว์ในทางใดทางหนึ่ง^{[ 116 ]} สถาบันวิจัยสัตว์ทดลองแห่ง สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกาได้โต้แย้งว่าการทดสอบกับสัตว์ไม่สามารถทดแทนได้แม้แต่แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถจัดการกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนอย่างยิ่งระหว่างโมเลกุล เซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ สิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมได้^{[ 274 ]} องค์กร สิทธิสัตว์เช่นPETAและBUAVตั้งคำถามถึงความจำเป็นและความชอบธรรมของการทดลองในสัตว์ โดยโต้แย้งว่าการทดลองนั้นโหดร้ายและควบคุมได้ไม่ดี ความก้าวหน้าทางการแพทย์ถูกขัดขวางโดยแบบจำลองสัตว์ที่ทำให้เข้าใจผิด ซึ่งไม่สามารถคาดการณ์ผลกระทบในมนุษย์ได้อย่างน่าเชื่อถือ การทดสอบบางอย่างล้าสมัย ต้นทุนสูงกว่าผลประโยชน์ หรือสัตว์มีสิทธิโดยธรรมชาติที่จะไม่ถูกนำมาใช้หรือได้รับอันตรายในการทดลอง^{[ 52 ] [ 275 ] [ 276 ] [ 277 ] [ 278 ] [ 279 ]}

คำถามทางศีลธรรมและจริยธรรมที่เกิดขึ้นจากการทำการทดลองกับสัตว์เป็นเรื่องที่ถกเถียงกัน และมุมมองต่างๆ ก็เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในช่วงศตวรรษที่ 20 ^{[ 280 ]}ยังคงมีความเห็นไม่ตรงกันเกี่ยวกับขั้นตอนใดที่มีประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์ใด รวมถึงความเห็นไม่ตรงกันเกี่ยวกับหลักการทางจริยธรรมใดที่ใช้กับสัตว์ชนิดใด

ผลสำรวจของ Gallup ในปี 2015 พบว่าชาวอเมริกันร้อยละ 67 "กังวลมาก" หรือ "กังวลบ้าง" เกี่ยวกับการใช้สัตว์ในการวิจัย^{[ 281 ]}ผลสำรวจของ Pew ในปีเดียวกันพบว่าผู้ใหญ่ชาวอเมริกันร้อยละ 50 คัดค้านการใช้สัตว์ในการวิจัย^{[ 282 ]}

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีมุมมองที่หลากหลาย มุมมองที่ว่าสัตว์มีสิทธิทางศีลธรรม ( สิทธิสัตว์ ) เป็นแนวคิดทางปรัชญาที่เสนอโดยทอม รีแกนและคนอื่นๆ ซึ่งโต้แย้งว่าสัตว์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความเชื่อและความปรารถนา และด้วยเหตุนี้จึงเป็น "ผู้มีชีวิต" ที่มีคุณค่าทางศีลธรรมและมีสิทธิทางศีลธรรม^{[ 283 ]}รีแกนยังคงมองเห็นความแตกต่างทางจริยธรรมระหว่างการฆ่ามนุษย์และสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์ และโต้แย้งว่าการฆ่าสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์เพื่อช่วยชีวิตมนุษย์นั้นเป็นสิ่งที่อนุญาตได้ ในทำนองเดียวกัน มุมมอง "ภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออกทางศีลธรรม" ชี้ให้เห็นว่าการหลีกเลี่ยงผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์นั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ด้วยเหตุผลที่คล้ายคลึงกัน และถือว่าประเด็นนี้เป็นภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออกในการสร้างสมดุลระหว่างอันตรายต่อมนุษย์กับอันตรายที่เกิดขึ้นกับสัตว์ในการวิจัย^{[ 284 ]}ในทางตรงกันข้ามมุมมองแบบยกเลิกสิทธิสัตว์ถือว่าไม่มีเหตุผลทางศีลธรรมใดๆ สำหรับการวิจัยที่เป็นอันตรายต่อสัตว์ที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อสัตว์แต่ละตัว^{[ 284 ]}เบอร์นาร์ด โรลลินโต้แย้งว่าประโยชน์ที่มนุษย์ได้รับนั้นไม่อาจหักล้างความทุกข์ทรมานของสัตว์ได้ และมนุษย์ไม่มีสิทธิทางศีลธรรมที่จะใช้สัตว์ในทางที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อตัวสัตว์เองโดนัลด์ วัตสันกล่าวว่าการผ่าตัดและการทดลองกับสัตว์ "น่าจะเป็นการกระทำที่โหดร้ายที่สุดของมนุษย์ต่อสิ่งสร้างอื่นๆ" ^{[ 285 ]}อีกหนึ่งมุมมองที่โดดเด่นคือมุมมองของนักปรัชญาปีเตอร์ ซิงเกอร์ที่โต้แย้งว่าไม่มีเหตุผลใดที่จะรวมสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในการพิจารณาว่าความทุกข์ทรมานของพวกมันมีความสำคัญในการพิจารณาทางศีลธรรมแบบ อรรถประโยชน์นิยมหรือไม่ ^{[ 286 ]}มัลคอล์ม แม็คลีโอและผู้ร่วมงานโต้แย้งว่า การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ ที่ควบคุม ส่วนใหญ่ ไม่ได้ใช้การสุ่มการปกปิดการจัดสรรและ การประเมินผลลัพธ์แบบ ปิดบังและการไม่ใช้คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ประโยชน์ที่เห็นได้ชัดของยาที่ทดสอบในสัตว์นั้นเกินจริง ส่งผลให้ไม่สามารถนำงานวิจัยเกี่ยวกับสัตว์มาประยุกต์ใช้เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ได้^{[ 287 ] [ 288 ] [ 289 ] [ 290 ] [ 291 ]}

รัฐบาลของประเทศต่างๆ เช่น เนเธอร์แลนด์และนิวซีแลนด์ ได้ตอบสนองต่อความกังวลของประชาชนโดยการออกกฎหมายห้ามการทดลองที่รุกรานกับสัตว์จำพวกไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์บางกลุ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งลิงใหญ่^{[ 292 ] [ 293 ]}ในปี 2015 ลิงชิมแปนซีที่ถูกเลี้ยงไว้ในสหรัฐอเมริกาถูกเพิ่มเข้าไปในพระราชบัญญัติคุ้มครองสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ซึ่งเป็นการเพิ่มอุปสรรคใหม่สำหรับผู้ที่ต้องการทำการทดลองกับพวกมัน^{[ 294 ]} ในทำนองเดียวกัน ในปี 2013 สถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NIH ) ประกาศในปี 2013 ว่าจะลดการทดลองกับลิงชิมแปนซีลงอย่างมากและในที่สุดก็จะยุติการทดลองทั้งหมด โดยอ้างถึงข้อควรพิจารณาทางจริยธรรมและความพร้อมของวิธีการวิจัยทางเลือก^{[ 295 ]}

รัฐบาลอังกฤษกำหนดให้ต้องชั่งน้ำหนักต้นทุนที่สัตว์ต้องเผชิญในการทดลองกับผลประโยชน์ที่ได้รับจากความรู้^{[ 296 ]}โรงเรียนแพทย์และหน่วยงานบางแห่งในประเทศจีน ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ได้สร้างอนุสรณ์สถานสำหรับสัตว์ที่ถูกฆ่า^{[ 297 ]}ในญี่ปุ่นยังมีพิธีรำลึกประจำปีที่เรียกว่าอิเรไซ ( ภาษาญี่ปุ่น :慰霊祭) สำหรับสัตว์ที่ถูกสังเวยในโรงเรียนแพทย์

กรณีเฉพาะต่างๆ ของการทดสอบกับสัตว์ได้รับความสนใจ รวมถึงทั้งกรณีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นประโยชน์ และกรณีการละเมิดจริยธรรมที่ถูกกล่าวหาโดยผู้ที่ทำการทดสอบ คุณสมบัติพื้นฐานของสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อได้รับการกำหนดโดยงานที่ทำโดยใช้กล้ามเนื้อกบ (รวมถึงกลไกการสร้างแรงของกล้ามเนื้อทั้งหมด^{[ 298 ]}ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวและความตึง^{[ 299 ]}และเส้นโค้งแรง-ความเร็ว^{[ 300 ]} ) และกบยังคงเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่ได้รับความนิยมเนื่องจากการอยู่รอดของกล้ามเนื้อในหลอดทดลอง เป็นเวลานาน และความเป็นไปได้ในการแยก การเตรียม เส้นใยเดี่ยว ที่สมบูรณ์ (ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ) ^{[ 301 ]}กายภาพบำบัดสมัยใหม่และความเข้าใจและการรักษาความผิดปกติของกล้ามเนื้อขึ้นอยู่กับงานนี้และงานที่ตามมาในหนู (มักถูกดัดแปลงพันธุกรรมให้แสดงสภาวะของโรค เช่นโรคกล้ามเนื้อเสื่อม ) ^{[ 302 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2540 ทีมงานที่สถาบัน Roslinในสกอตแลนด์ประกาศการกำเนิดของแกะดอลลี่ ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวแรกที่ถูกโคลนจากเซลล์ร่างกาย^ของ ผู้ใหญ่ [ ^{79 ]}

มีข้อกังวลเกิดขึ้นเกี่ยวกับการปฏิบัติที่ไม่เหมาะสมต่อสัตว์จำพวกไพรเมตที่อยู่ระหว่างการทดสอบ ในปี 1985 กรณีของบริทเชสลิงแสมที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ได้รับความสนใจจากสาธารณชน มันถูกเย็บเปลือกตาปิดและติดเซ็นเซอร์โซนาร์ไว้ที่หัว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเพื่อทดสอบ อุปกรณ์ ทดแทนประสาทสัมผัสสำหรับคนตาบอด ห้องปฏิบัติการถูกบุกโดยกลุ่ม Animal Liberation Frontในปี 1985 และนำบริทเชสและสัตว์อื่นๆ อีก 466 ตัวออกไป^{[ 303 ]}สถาบันสุขภาพแห่งชาติได้ทำการสอบสวนเป็นเวลาแปดเดือนและสรุปว่าไม่จำเป็นต้องมีการดำเนินการแก้ไขใดๆ^{[ 304 ]}ในช่วงทศวรรษ 2000 มีกรณีอื่นๆ ที่เป็นข่าวพาดหัว รวมถึงการทดลองที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์^{[ 305 ]}และมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในปี 2002 ^{[ 306 ]}ในปี 2004 และ 2005 องค์กรPeople for the Ethical Treatment of Animals (PETA) ได้บันทึก ภาพลับของเจ้าหน้าที่ในสถานทดลองสัตว์ใน รัฐเวอร์จิเนียซึ่งเป็นของบริษัท Covance (ปัจจุบันคือ Fortrea ) หลังจากการเผยแพร่ภาพดังกล่าว กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาได้ปรับบริษัทเป็นเงิน 8,720 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับข้อกล่าวหา 16 ข้อ ซึ่ง 3 ข้อเกี่ยวข้องกับลิงทดลอง ส่วนข้อกล่าวหาอื่นๆ เกี่ยวข้องกับปัญหาด้านการบริหารและอุปกรณ์^{[ 307 ] [ 308 ]}

การข่มขู่ว่าจะใช้ความรุนแรงต่อนักวิจัยสัตว์ไม่ใช่เรื่องแปลก^{[ 309 ]}

ในปี 2549 นักวิจัยด้านไพรเมตที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส (UCLA) ได้ยุติการทดลองในห้องปฏิบัติการของเขาหลังจากถูกข่มขู่จากนักเคลื่อนไหวเพื่อสิทธิสัตว์ นักวิจัยได้รับทุนเพื่อใช้ ลิง มาคาก 30 ตัว ในการทดลองเกี่ยวกับการมองเห็น โดยลิงแต่ละตัวจะถูกวางยาสลบเพื่อทำการทดลองทางสรีรวิทยาเพียงครั้งเดียวซึ่งกินเวลานานถึง 120 ชั่วโมง จากนั้นจึงทำการุณยฆาต^{[ 310 ]}ชื่อ หมายเลขโทรศัพท์ และที่อยู่ของนักวิจัยถูกโพสต์บนเว็บไซต์ของโครงการ Primate Freedom Projectมีการจัดการประท้วงหน้าบ้านของเขา มีการ วาง ระเบิดเพลิงไว้ที่ระเบียงบ้านซึ่งเชื่อว่าเป็นบ้านของนักวิจัยไพรเมตอีกคนหนึ่งของ UCLA แต่ปรากฏว่ามันถูกวางไว้ที่ระเบียงบ้านของหญิงชราคนหนึ่งโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัย กลุ่มAnimal Liberation Frontอ้างความรับผิดชอบต่อการโจมตีครั้งนี้^{[ 311 ]}จากผลของการรณรงค์ นักวิจัยได้ส่งอีเมลไปยังโครงการ Primate Freedom Project โดยระบุว่า "คุณชนะแล้ว" และ "โปรดอย่ารบกวนครอบครัวของฉันอีกต่อไป" ^{[ 312 ]}ในอีกเหตุการณ์หนึ่งที่ UCLA ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2550 กลุ่มAnimal Liberation Brigade ได้วางระเบิดไว้ใต้รถของ จักษุแพทย์เด็กของ UCLA ซึ่งทำการทดลองกับแมวและลิงแรซัส ระเบิดมีชนวนที่ชำรุดและไม่ระเบิด^{[ 313 ]}

ในปี 1997 PETA ได้ถ่ายทำวิดีโอพนักงานจากHuntingdon Life Sciencesแสดงให้เห็นสุนัขถูกทารุณกรรม^{[ 314 ] [ 315 ]}พนักงานที่รับผิดชอบถูกไล่ออก^{[ 316 ]}โดยสองคนได้รับคำสั่งให้ทำงานบริการชุมชนและถูกสั่งให้จ่ายค่าปรับ 250 ปอนด์ ซึ่งถือเป็นช่างเทคนิคห้องปฏิบัติการคนแรกที่ถูกดำเนินคดีในข้อหาทารุณกรรมสัตว์ในสหราชอาณาจักร^{[ 317 ]}แคมเปญStop Huntingdon Animal Crueltyใช้กลยุทธ์ที่หลากหลาย ตั้งแต่การประท้วงอย่างสันติ ไปจนถึงการกล่าวหาว่ามีการจุดไฟเผาบ้านของผู้บริหารที่เกี่ยวข้องกับลูกค้าและนักลงทุนของ HLS ศูนย์กฎหมายความยากจนภาคใต้ (Southern Poverty Law Center ) ซึ่งติดตามความสุดโต่งในประเทศสหรัฐอเมริกา ได้อธิบายวิธีการทำงาน ของ SHAC ว่าเป็น "กลยุทธ์ก่อการร้ายอย่างโจ่งแจ้งคล้ายกับพวกหัวรุนแรงต่อต้านการทำแท้ง" และในปี 2005 เจ้าหน้าที่จากหน่วยต่อต้านการก่อการร้ายของ FBI ได้กล่าวถึงกิจกรรมของ SHAC ในสหรัฐอเมริกาว่าเป็นภัยคุกคามจากการก่อการร้ายภายในประเทศ^{[ 318 ] [ 319 ]}สมาชิก SHAC จำนวน 13 คนถูกจำคุกเป็นเวลา 15 เดือนถึง 11 ปีในข้อหาสมคบคิดเพื่อข่มขู่หรือทำร้าย HLS และซัพพลายเออร์^{[ 320 ] [ 321 ]}

การโจมตีเหล่านี้—รวมถึงเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกันซึ่งทำให้ศูนย์กฎหมายความยากจนภาคใต้ประกาศในปี 2545 ว่าขบวนการสิทธิสัตว์ได้ "เปลี่ยนไปสู่ความสุดโต่งมากขึ้นอย่างชัดเจน"—กระตุ้นให้รัฐบาลสหรัฐฯ ผ่านกฎหมายต่อต้านการก่อการร้ายต่อองค์กรสัตว์และรัฐบาลสหราชอาณาจักรเพิ่มความผิดฐาน "การข่มขู่บุคคลที่เกี่ยวข้องกับองค์กรวิจัยสัตว์" เข้าไปในกฎหมายอาชญากรรมร้ายแรงและตำรวจปี 2548กฎหมายดังกล่าวและการจับกุมและจำคุกนักเคลื่อนไหวอาจลดความถี่ของการโจมตีลงได้^{[ 322 ]}

การทบทวนอย่างเป็นระบบชี้ให้เห็นว่าการทดสอบในสัตว์มักไม่สามารถสะท้อนผลลัพธ์ในมนุษย์ได้อย่างแม่นยำ^{[ 323 ] [ 324 ]}ตัวอย่างเช่น การทบทวนในปี 2013 ระบุว่าวัคซีนประมาณ 100 ชนิดแสดงให้เห็นว่าสามารถป้องกันเชื้อ HIV ในสัตว์ได้ แต่ไม่มีวัคซีนใดที่ได้ผลในมนุษย์^{[ 324 ]}ผลที่พบในสัตว์อาจไม่สามารถจำลองได้ในมนุษย์ และในทางกลับกันคอร์ติโคสเตียรอยด์ หลายชนิด ทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดในสัตว์ แต่ไม่เกิดในมนุษย์ ในทางตรงกันข้ามทาลิโดไมด์ทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดอย่างร้ายแรงในมนุษย์ แต่ไม่เกิดในสัตว์บางชนิด เช่น หนู (อย่างไรก็ตาม มันทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดในกระต่าย) ^{[ 325 ]}เอกสารในปี 2004 สรุปว่าการวิจัยในสัตว์จำนวนมากสูญเปล่าเนื่องจากไม่ได้ใช้การทบทวนอย่างเป็นระบบ และเนื่องจากวิธีการที่ไม่ดี^{[ 326 ]}การทบทวนในปี 2006 พบว่ามีการศึกษาหลายชิ้นที่มีผลลัพธ์ที่น่าสนใจสำหรับยาใหม่ในสัตว์ แต่การศึกษาทางคลินิกในมนุษย์ไม่ได้แสดงผลลัพธ์เดียวกัน นักวิจัยแนะนำว่านี่อาจเป็นผลมาจากอคติของนักวิจัย หรือเพียงเพราะแบบจำลองสัตว์ไม่ได้สะท้อนชีววิทยาของมนุษย์อย่างแม่นยำ^{[ 327 ]}การขาดการทบทวนแบบเมตาอาจเป็นสาเหตุส่วนหนึ่ง^{[ 325 ]}ระเบียบวิธีที่ไม่ดีเป็นปัญหาในหลายการศึกษา การทบทวนในปี 2009 ตั้งข้อสังเกตว่าการทดลองในสัตว์หลายครั้งไม่ได้ใช้การทดลองแบบปิดบังซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์หลายๆ อย่างที่นักวิจัยไม่ได้รับแจ้งเกี่ยวกับส่วนของการศึกษาที่พวกเขากำลังทำอยู่เพื่อลดอคติ^{[ 325 ] [ 328 ]}เอกสารในปี 2021 พบว่าในตัวอย่างของการศึกษาโรคอัลไซเมอร์แบบเปิดเผย หากผู้เขียนละเว้นจากชื่อเรื่องว่าการทดลองนั้นทำในหนู พาดหัวข่าวก็จะทำตาม และผลกระทบในทวิตเตอร์ก็จะสูงขึ้น^{[ 329 ]}

มีตัวอย่างมากมายของนักเคลื่อนไหวที่ใช้ คำขอ ตามพระราชบัญญัติเสรีภาพในการเข้าถึงข้อมูล (FOIA)เพื่อขอรับข้อมูลเกี่ยวกับการใช้เงินภาษีของประชาชนในการทดลองกับสัตว์ ตัวอย่างเช่น โครงการ White Coat Waste Project ซึ่งเป็นกลุ่มนักเคลื่อนไหวที่เชื่อว่าประชาชนไม่ควรต้องจ่ายเงิน 20,000 ล้านดอลลาร์ทุกปีสำหรับการทดลองกับสัตว์^{[ 330 ]}ได้ชี้ให้เห็นว่าสถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติได้จัดสรรเงินภาษีของประชาชนจำนวน 400,000 ดอลลาร์เพื่อสนับสนุนการทดลองที่สุนัขพันธุ์บีเกิล 28 ตัวติดเชื้อปรสิตที่ก่อให้เกิดโรค^{[ 331 ]}โครงการ White Coat Project พบรายงานที่ระบุว่าสุนัขที่เข้าร่วมในการทดลองนั้น "ร้องด้วยความเจ็บปวด" หลังจากถูกฉีดสารแปลกปลอมเข้าไป^{[ 332 ]}หลังจากการประท้วงของสาธารณชนองค์กร People for the Ethical Treatment of Animals (PETA)ได้เรียกร้องให้สมาชิกทุกคนของสถาบันสุขภาพแห่งชาติลาออกโดยมีผลทันที^{[ 333 ]}และมีความ "จำเป็นต้องหาผู้อำนวยการ NIH คนใหม่มาแทนที่Francis Collinsที่กำลังจะลาออก ซึ่งจะยุติการวิจัยที่ละเมิดศักดิ์ศรีของสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์" ^{[ 334 ]}

เมื่อการทดลองกับสัตว์เพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผ่าตัดสัตว์มีชีวิต การวิพากษ์วิจารณ์และข้อโต้แย้งก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน ในปี ค.ศ. 1655 เอ็ดมันด์ โอเมียรา ผู้สนับสนุน สรีรวิทยา ของ กาเลนกล่าวว่า "การทรมานอันน่าสยดสยองของการผ่าตัดสัตว์มีชีวิตทำให้ร่างกายอยู่ในสภาวะที่ไม่เป็นธรรมชาติ" ^{[ 337 ] [ 338 ]}โอเมียราและคนอื่นๆ โต้แย้งว่าความเจ็บปวดอาจส่งผลต่อสรีรวิทยาของสัตว์ในระหว่างการผ่าตัดสัตว์มีชีวิต ทำให้ผลลัพธ์ไม่น่าเชื่อถือ นอกจากนี้ยังมีการคัดค้านในเชิงจริยธรรม โดยอ้างว่าประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่สามารถชดเชยอันตรายต่อสัตว์ ได้ ^{[ 338 ]}การคัดค้านการทดสอบกับสัตว์ในยุคแรกๆ ยังมาจากอีกมุมหนึ่งด้วย นั่นคือ หลายคนเชื่อว่าสัตว์ด้อยกว่ามนุษย์และแตกต่างกันมากจนผลลัพธ์จากสัตว์ไม่สามารถนำไปใช้กับมนุษย์ได้^{[ 2 ] [ 338 ]}

อีกด้านหนึ่งของการถกเถียง ผู้ที่สนับสนุนการทดลองกับสัตว์ถือว่าการทดลองกับสัตว์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อพัฒนาความรู้ทางการแพทย์และชีววิทยาClaude Bernardซึ่งบางครั้งเป็นที่รู้จักในฐานะ "เจ้าชายแห่งผู้ทำการทดลองกับสัตว์" ^{[ 335 ]}และเป็นบิดาแห่งสรีรวิทยา และภรรยาของเขาMarie Françoise Martinได้ก่อตั้งสมาคมต่อต้านการทดลองกับสัตว์แห่งแรกในฝรั่งเศสในปี 1883 ^{[ 339 ]}ได้เขียนไว้อย่างมีชื่อเสียงในปี 1865 ว่า "วิทยาศาสตร์แห่งชีวิตเป็นห้องโถงที่งดงามและสว่างไสวซึ่งสามารถเข้าถึงได้โดยการผ่านห้องครัวที่ยาวและน่ากลัว" ^{[ 340 ]}โดยโต้แย้งว่า "การทดลองกับสัตว์[ . . . ]เป็นสิ่งที่สรุปได้อย่างสมบูรณ์สำหรับพิษวิทยาและสุขอนามัยของมนุษย์[ . . . ] ผลกระทบของสารเหล่านี้ต่อมนุษย์ ^นั้นเหมือนกันกับสัตว์ ยกเว้นความแตกต่างในระดับ" ^{[ 336 ]} Bernard ได้กำหนดให้การทดลองกับสัตว์เป็นส่วนหนึ่งของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ มาตรฐาน ^[ 341 ^]

ในปี ค.ศ. 1896 นายแพทย์วอลเตอร์ บี. แคนนอน นักสรีรวิทยาและแพทย์ กล่าวว่า "กลุ่มต่อต้านการทดลองในสัตว์เป็นกลุ่มที่สองจากสองประเภทที่ธีโอดอร์ รูสเวลต์ อธิบายไว้ว่า 'สามัญสำนึกที่ปราศจากมโนธรรมอาจนำไปสู่การก่ออาชญากรรม แต่มโนธรรมที่ปราศจากสามัญสำนึกอาจนำไปสู่ความโง่เขลา ซึ่งเป็นคู่หูของอาชญากรรม' " ^{[ 342 ]}การแบ่งแยกกลุ่มระหว่างกลุ่มสนับสนุนและต่อต้านการทดลองในสัตว์เริ่มเป็นที่สนใจของสาธารณชนในช่วงเหตุการณ์สุนัขสีน้ำตาลในช่วงต้นทศวรรษ ค.ศ. 1900 เมื่อนักศึกษาแพทย์หลายร้อยคนปะทะกับกลุ่มต่อต้านการทดลองในสัตว์และตำรวจเกี่ยวกับอนุสรณ์สถานของสุนัขที่ถูกผ่าตัด^{[ 343 ]}

ในปี ค.ศ. 1822 รัฐสภาอังกฤษได้ตรากฎหมายคุ้มครองสัตว์ ฉบับแรกขึ้น ตามมาด้วย พระราชบัญญัติการทารุณกรรมสัตว์ (ค.ศ. 1876)ซึ่งเป็นกฎหมายฉบับแรกที่มุ่งควบคุมการทดลองกับสัตว์โดยเฉพาะ กฎหมายนี้ได้รับการสนับสนุนจากชาร์ลส์ ดาร์วินซึ่งเขียนจดหมายถึงเรย์ แลนเคสเตอร์ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1871 ว่า "คุณถามความคิดเห็นของผมเกี่ยวกับการทดลองกับสัตว์ ผมเห็นด้วยว่ามันเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลสำหรับการวิจัยทางสรีรวิทยาที่เหมาะสม แต่ไม่ใช่เพื่อความอยากรู้อยากเห็นที่น่ารังเกียจและน่าขยะแขยง มันเป็นเรื่องที่ทำให้ผมรู้สึกคลื่นไส้ด้วยความหวาดกลัว ดังนั้นผมจะไม่พูดอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้อีก มิฉะนั้นผมคงนอนไม่หลับคืนนี้" ^{[ 344 ] [ 345 ]}เพื่อตอบสนองต่อการล็อบบี้ของกลุ่มต่อต้านการทดลองในสัตว์ องค์กรหลายแห่งจึงถูกจัดตั้งขึ้นในสหราชอาณาจักรเพื่อปกป้องการวิจัยในสัตว์: สมาคมสรีรวิทยา (The Physiological Society)ก่อตั้งขึ้นในปี 1876 เพื่อให้นักสรีรวิทยาได้รับ "ผลประโยชน์และการคุ้มครองซึ่งกันและกัน" ^{[ 346 ]}สมาคมเพื่อความก้าวหน้าทางการแพทย์โดยการวิจัย (Association for the Advancement of Medicine by Research) ก่อตั้งขึ้นในปี 1882 โดยมุ่งเน้นที่การกำหนดนโยบาย และ สมาคมปกป้องการวิจัย ( Research Defence Society ) (ปัจจุบันคือ Understanding Animal Research ) ก่อตั้งขึ้นในปี 1908 "เพื่อเผยแพร่ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการทดลองในสัตว์ในประเทศนี้ ความสำคัญอย่างยิ่งต่อสวัสดิภาพของมนุษยชาติของการทดลองดังกล่าว และการช่วยชีวิตและสุขภาพของมนุษย์อย่างมากที่เกิดจากการทดลองเหล่านั้นโดยตรง" ^{[ 347 ]}

การต่อต้านการใช้สัตว์ในการวิจัยทางการแพทย์เกิดขึ้นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษ 1860 เมื่อเฮนรี เบิร์กก่อตั้งสมาคมอเมริกันเพื่อการป้องกันการทารุณกรรมสัตว์ (ASPCA) โดยองค์กรต่อต้านการทดลองในสัตว์โดยเฉพาะแห่งแรกของอเมริกาคือ สมาคมต่อต้านการทดลองในสัตว์แห่งอเมริกา (AAVS) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1883 ผู้ต่อต้านการทดลองในสัตว์ในยุคนั้นโดยทั่วไปเชื่อว่าการเผยแพร่ความเมตตาเป็นสาเหตุสำคัญของอารยธรรม และการทดลองในสัตว์นั้นโหดร้าย อย่างไรก็ตาม ในสหรัฐอเมริกา ความพยายามของผู้ต่อต้านการทดลองในสัตว์นั้นพ่ายแพ้ในทุกสภานิติบัญญัติ เนื่องจากถูกครอบงำด้วยการจัดระเบียบและอิทธิพลที่เหนือกว่าของชุมชนทางการแพทย์ โดยรวมแล้ว การเคลื่อนไหวนี้ประสบความสำเร็จทางด้านกฎหมายเพียงเล็กน้อย จนกระทั่งมีการผ่านพระราชบัญญัติสวัสดิภาพสัตว์ทดลองในห้องปฏิบัติการในปี 1966 ^{[ 348 ]}

ความก้าวหน้าที่แท้จริงในการคิดเกี่ยวกับสิทธิสัตว์สร้างขึ้นจาก "ทฤษฎีความยุติธรรม" (1971) โดยนักปรัชญาจอห์น รอว์ลส์ และงานด้านจริยธรรมโดยนักปรัชญาปีเตอร์ ซิงเกอร์^{[ 2 ]}

นักวิทยาศาสตร์และรัฐบาลส่วนใหญ่ระบุว่าการทดลองกับสัตว์ควรทำให้สัตว์ได้รับความทุกข์ทรมานน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และควรทำการทดลองกับสัตว์เฉพาะเมื่อไม่มีทางเลือกอื่น หลักการ " สาม R " เป็นหลักการ ชี้นำ สำหรับการใช้สัตว์ในการวิจัยในประเทศส่วนใหญ่^{[ 147 ] [ 188 ]}แม้ว่าการทดแทนสัตว์ กล่าวคือ ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการทดลองกับสัตว์ จะเป็นหนึ่งในหลักการ แต่ขอบเขตของหลักการเหล่านี้กว้างกว่ามาก^{[ 349 ]}แม้ว่าหลักการดังกล่าวจะได้รับการต้อนรับว่าเป็นก้าวไปข้างหน้าโดยกลุ่มสวัสดิภาพสัตว์บางกลุ่ม^{[ 350 ]}แต่ก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าล้าสมัยจากการวิจัยในปัจจุบัน^{[ 351 ]}และมีผลในทางปฏิบัติน้อยในการปรับปรุงสวัสดิภาพสัตว์^{[ 352 ]}นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่สถาบัน Wyss ของมหาวิทยาลัยฮาร์วา ร์ดได้สร้าง "อวัยวะบนชิป" รวมถึง "ปอดบนชิป" และ "ลำไส้บนชิป" นักวิจัยที่ Cellasys ในเยอรมนีได้พัฒนา "ผิวหนังบนชิป" ^{[ 353 ]}อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้บรรจุเซลล์มนุษย์ในระบบสามมิติที่เลียนแบบอวัยวะของมนุษย์ ชิปเหล่านี้สามารถใช้แทนสัตว์ใน การวิจัยโรค ในหลอดทดลอง การทดสอบยา และการทดสอบความเป็นพิษ^{[ 354 ]}นักวิจัยยังเริ่มใช้เครื่องพิมพ์ชีวภาพสามมิติเพื่อสร้างเนื้อเยื่อมนุษย์สำหรับการทดสอบในหลอดทดลอง อีกด้วย ^{[ 355 ]}

อีกหนึ่งวิธีวิจัยที่ไม่ใช้สัตว์คือการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ซึ่งมุ่งที่จะตรวจสอบและทำนายความเป็นพิษและผลกระทบของยาต่อมนุษย์โดยไม่ต้องใช้สัตว์ วิธีนี้ทำได้โดยการตรวจสอบสารประกอบทดสอบในระดับโมเลกุลโดยใช้ความก้าวหน้าล่าสุดในด้านเทคโนโลยี โดยมีเป้าหมายสูงสุดคือการสร้างวิธีการรักษาเฉพาะสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย^{[ 356 ] [ 357 ]}การให้ยาในปริมาณน้อย (Microdosing)เป็นอีกทางเลือกหนึ่งนอกเหนือจากการใช้สัตว์ในการทดลอง การให้ยาในปริมาณน้อยเป็นกระบวนการที่อาสาสมัครได้รับสารประกอบทดสอบในปริมาณเล็กน้อย ทำให้ผู้วิจัยสามารถตรวจสอบผลทางเภสัชวิทยาได้โดยไม่ทำอันตรายต่ออาสาสมัคร การให้ยาในปริมาณน้อยสามารถทดแทนการใช้สัตว์ในการคัดกรองยาในระยะก่อนคลินิก และสามารถลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดสอบความปลอดภัยและความเป็นพิษได้^{[ 358 ]}วิธีการทางเลือกเพิ่มเติม ได้แก่การถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบโพซิตรอน (PET) ซึ่งช่วยให้สามารถสแกนสมองของมนุษย์ในร่างกาย^{ได้ [} 359 ^{] และ}การศึกษาทางระบาดวิทยาเชิงเปรียบเทียบ เกี่ยวกับ ปัจจัยเสี่ยง ของโรค ในประชากรมนุษย์^{[ 360 ]}เครื่องจำลองและโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้เข้ามาแทนที่การใช้สัตว์ในการผ่าตัดการสอน และแบบฝึกหัดการฝึกอบรม แล้ว ^{[ 361 ] [ 362 ]}

หน่วยงานอย่างเป็นทางการ เช่น ศูนย์ยุโรปเพื่อการตรวจสอบวิธีการทดสอบทางเลือกของคณะกรรมาธิการยุโรปคณะกรรมการประสานงานระหว่างหน่วยงานเพื่อการตรวจสอบวิธีการทางเลือกในสหรัฐอเมริกา^{[ 363 ]} ZEBET ในเยอรมนี^{[ 364 ]}และศูนย์ญี่ปุ่นเพื่อการตรวจสอบวิธีการทางเลือก^{[ 365 ]} (และอื่นๆ) ยังส่งเสริมและเผยแพร่ 3Rs ด้วย หน่วยงานเหล่านี้ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยการตอบสนองต่อข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ เช่น การสนับสนุนการห้ามทดสอบเครื่องสำอางในสหภาพยุโรปโดยการตรวจสอบวิธีการทางเลือก ความร่วมมือของยุโรปสำหรับแนวทางทางเลือกในการทดสอบสัตว์ทำหน้าที่เป็นผู้ประสานงานระหว่างคณะกรรมาธิการยุโรปและอุตสาหกรรม^{[ 366 ]}แพลตฟอร์มฉันทามติยุโรปสำหรับทางเลือกต่างๆ ประสานความพยายามระหว่างรัฐสมาชิกสหภาพยุโรป^{[ 367 ]}ศูนย์วิชาการยังตรวจสอบทางเลือกต่างๆ รวมถึงศูนย์ทางเลือกสำหรับการทดสอบสัตว์ที่มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์^{[ 368 ]}และ NC3Rs ในสหราชอาณาจักร^{[ 369 ]}

ในปี 2025 FDA ประกาศแผนการที่จะยกเลิกข้อกำหนดการทดสอบในสัตว์สำหรับการพัฒนาแอนติบอดีโมโนโคลนอล^{[ 370 ] [ 371 ]}และยาต้านมะเร็ง^{[ 372 ]}

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับการทดลองกับสัตว์ในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• คำคมที่เกี่ยวข้องกับการทดลองกับสัตว์ใน Wikiquote