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動物實驗是在實驗室內,為了獲得有關生物學、醫學等方面的新知識或解決具體問題而使用動物進行的科學研究，動物實驗必須由經過培訓的，且具備研究學位或專業技術能力的人員進行或在其指導下進行。
動物實驗的動物盡量選擇研究對象的功能、代謝、結構及疾病性質與人類相似的動物。醫學研究的根本目的是要探索人類疾病的發病機制，尋找預防及治療方法，一般來說，動物所處的進化階段愈高，其功能、結構、反應也愈接近人類，如猩猩、獼猴、狒狒等非靈長類動物是比較類似于人類的。
實驗動物科學發展的目的，就是要通過對動物本身生命現象的研究，進而推用到人類，探索人類的生命奧秘，控制人類的疾病和衰老，延長人類的壽命。隨著醫學生物科學的突飛猛進發展，認識到公害問題不僅已成為糧食、人口、老年人等的重大社會問題，而且還涉及到地球上生活著的動物生存問題，例如產業公害、食品公害、藥品毒性等，均直接影響人體健康，對這些問題的研究，必然要通過動物實驗（包括動物疾病模型的開發等）來闡明解決。因此，實驗動物科學，特別是實驗動物的重要性愈來愈被人們所認識，它已被認為是人類追求幸福生活的支柱，故實驗動物科學亦被稱之為生命科學；為此，先進國家對實驗動物科學的發展，均給給予高度的重視，其投入的經濟物資和技術力量，幾乎可同發展原子能科學相提并論，其重要意義可想而知，且目前不可被其他方式替代。
