供科学实验和生物制品用的动物。范围广阔，种类繁多。取材来源可分实验动物、家畜和野生动物。除专供实验而发展的实验动物外，往往需要从家畜或野生动物中开发适用的种系，供特定的实验研究、疾病模型或生物取材之需，其中若干种系已进入实验动物化过程。

按动物学分类，包括哺乳类、鸟类、两栖类、爬行类、鱼类和昆虫类。

用于实验研究的鸟类有家禽、鸽、黄莺、长尾小壳鹦鹉（Melopsittacus undulatus）及其他鸟类。但常用的为雏鸡及鸡胚。科尔（Cole）曾对白来航鸡经过选择性配种建立了甲状腺功能低下的动物模型，白来航鸡的肥胖株又多自发甲状腺炎。雏鸡又为研究雌激素诱发的高脂血症、人畜佝偻病的适合动物。鸡胚主要用于病毒学研究及疫苗生产，并用于真菌、细菌、立克次体、原虫与绦虫幼虫以及胚胎学及遗传学的研究。北京鸭有自发的淀粉样变性并随着年龄而增加，人类肝炎病毒可传至北京鸭。中国肝癌高发地区江苏启东县的流行病学调查查明，该地区中国麻鸭血清中分离到鸭乙型肝炎病毒，为研究人肝癌与乙型肝炎病毒及黄曲霉毒素之间的关系提供了理论依据。雏鸭对黄曲霉毒素极为敏感，对黄曲霉毒素B₁ LD₅₀为18.2微克。雏火鸡为心肌炎及肌营养不良的动物模型，又用以研究壁间动脉瘤。鸽可致实验性主动脉粥样硬化，它对猪丹毒杆菌敏感，常用于兽医学研究。又因其居于城市中，经常受空气污染，可作为环保试验，家燕亦然。鹌鹑以其需要空间较小、成熟较快、单位体重的卵产量较大，常用以代替鸡；在老年学研究中又因其短促的一生和较高的代谢速度颇受欢迎。黄莺用于研究疟疾及其他原虫感染并用于痘病毒的研究及煤矿中一氧化碳的鉴别。长尾小壳鹦鹉则为人类类脂质储积症的动物模型。

两栖纲中用作实验的有有尾目的各种蝾螈与无尾目的蛙类和蟾蜍。两栖类动物长期用于生物学教学，也用于比较免疫学、生理学、内分泌学及激素分析等。蛙类最常用，欧洲林蛙（Rana temporaria）为人类染色体罣误原因的动物模型，豹蛙（Rana pipiens）浆细胞细胞瘤是除哺乳动物外唯一的例子。林蛙（Eana aykyatixa）的皮肤颜色变化表明可追踪在标准情况下使用促肾上腺皮质激素（ACTH）的情况。青蛙皮肤对各种离子的渗透性研究亦已进行。国外一些实验室已能繁殖蛙类，1977年已生产无菌豹蛙。蟾蜍用于实验的有东方铃蟾（Bombina orientalis）、美洲蟾蜍（Bu-fo americanus）、欧洲蟾蜍（Bufo bufo）与滑瓜蟾（Xe-nopus laevis）。蟾蜍曾用于研究授精、排卵与输卵管分泌的过程。南非有爪蟾蜍用于人类妊娠试验与促性腺激素的分析。蝾螈广泛用于实验胚胎学的研究。

爬行纲5个目中，有4个目（龟鳖目、蜥蜴目、蛇目、鳄目）的某些种可做实验用或为动物模型。如海龟为人类皮肤乳头瘤和胆囊乳头瘤的动物模型；陆龟中的巨龟为人胃腺癌的动物模型；西班牙鳖为骨质软化症及骨质疏松症的动物模型；鳖又为双畸胎的动物模型。维生素甲缺乏症以蜥蜴为动物模型。主动脉中层坏死以科莫多巨蜥蜴（Varanus komodoen-sis）为动物模型。痛风以绿鬣蜥为动物模型。肾腺癌以草蛇为动物模型。胰腺癌则用松蛇或响尾蛇为动物模型。恶性黑色素瘤以网状蟒蛇为动物模型。胆管硬化的动物模型为美洲产鼻鳄。骨瘤的动物模型为鳄。此外爬行类曾用于研究抗体形成、免疫记忆、免疫球蛋白的构造、免疫应答的器官细胞基础和免疫力的个体发生。如美洲鼻鳄又用于涉及氨基酸代谢的研究、对能抑制碳酐酶的药物的试验及饲喂后尿中碱潮的调查和胰岛素代谢的研究等。

鱼类因不需维持体温，不受地心引力影响，体外受精，环境条件容易控制，数量大，价格低，已为许多国家用于科学实验。除用于急性毒性试验外，并用于胚胎学、遗传学、内分泌学、行为学、比较病理学、环境保护及实验肿瘤等领域。常用的有虹鳟、蓝鳃太阳鱼、金鱼等。许多国家采用了鱼的生物检定法进行污染水的水质分析工作。虹鳟对于一些化学致癌物质特别敏感，可以研究黄曲霉毒素导致的肝细胞瘤。虹鳟及其他热带鱼如金鱼、天堂鱼及花鳉可为试验河流、池塘中污染物的动物模型，此种鱼对铜敏感。花鳉可作为“赤潮”神经毒素的模型。海虾、斑马鱼及其幼鱼已形成胚胎的卵对于黄曲霉毒素B₁最为敏感，由于接种途径的不同，其LD₅₀为0.025～0.048微克，远较雏鸭的LD₅₀（18.2微克）敏感。硬骨鱼类的鳔是生理学和生物化学研究的良好材料，可以研究人在高压下工作的生理学反应，可并供移植免疫研究。金鱼可用于对中枢神经系统抑制药的一般测定方法。强迫鱼在逆流中游泳的方法可进行抗疲劳试验。斗鱼可供研究某些中枢神经兴奋及抑制的药物等。植物药的微量成分不易用化学方法检测，而鱼却十分敏感，一些国家以对鱼的毒性为指标，已从瑞香毒素类中分离出多种化合物。鲎试剂可以代替家兔作热原质检测。青海鱼可以代替人眼角膜进行移植。

最早用于遗传学研究的为果蝇，其他尚不多。昆虫以其习惯的多样性、数量大、易培育、高度近交、同质、体型小、维持费用低廉、生命短促，故为唯一适用于研究衰老过程的动物。如对家蝇的研究表明雄性寿命远短于雌性（17.4∶54天），雄性在三周内即失去双翅而雌性则否；成熟过程中，脑组织的酶及酰胆碱酯酶增加。线粒体内的镁活化腺苷三磷酸酯酶，可使其活性升高持续4～5天进入成年，至老年而急剧下降。雄性的飞翔线粒体在第8天达到高峰，在11～12天后开始下降。γ甘油磷酸酯脱氢酶（相当于脊椎动物的乳酸脱氢酶）在早期生活中迅速增加，在5～6天达到高峰，然后随日龄而下降。与飞行有关的海藻糖亦随着日龄而下降。家蝇胸部的硫胺浓度亦随着日龄而改变。家蝇对于黄曲霉毒素中毒甚敏感，蜜蜂、孑孓、果蝇亦然。

果蝇是节肢动物门昆虫纲双翅目果蝇科的一大类小型蝇，多数体长仅2～4毫米。它对检测筛选环境诱变物极有价值。其优点是有多种突变型，突变规律便于分析；生活史短，从卵到羽化成虫的周期仅约10天，适于短期快速测试和传代观察；繁殖力强，各个体性状均一，有利于大样本试验；饲育管理设备要求简单，占用空间小，容易控制；可供检测不同生殖细胞发育阶段的诱变活性和各级遗传终点等。在现代生物医学研究领域中，是唯一可建立完整体系的最快速的整体动物致突变检测的试验系统。

果蝇的环境毒理学检测系统有：性连锁隐性致死试验；常染色体连锁隐性致死试验；显性致死试验；性染色体失落及不分离试验；常染色体失落试验；第2～3号染色体间易位试验；一般的染色体损伤观察；截毛座位诱发γRNA突变试验；体细胞眼突变（嵌合体）试验；体细胞有丝分裂交换试验；温敏诱发突变试验；特异座位试验；可见的性连锁突变试验；致畸试验等。