动物试验（英语：animal testing）、动物实验（英语：animal experimentation）或动物研究（英语：animal research），是指利用人类以外的动物进行科学实验，以验证个别因素对接受测试的动物在生理或行为上的影响，并与同种类之生物在自然环境下的状态进行比对。用于动物实验的动物称为“实验动物”（英语：laboratory animals）。其目的是为了生理学、病理学或心理学的研究。动物的实验研究通常在综合大学、医学院、制药公司、国防机构以及为各行各业提供动物测试服务的商业设施中进行。动物试验的重点在于纯粹研究的连续性，侧重于发展有机体的基础知识、应用研究，也可能侧重于回答一些具有重大实际意义的问题，例如寻找治愈疾病的方法。这项研究应用的具体例子包括测试疾病的治疗方法、选育、国防研究和毒理学（英语：Toxicology testing），甚至还包括化妆品测试。在教育领域，动物试验有时也是生物学或者心理学课程的一部分。这些实践操作在不同国家受到不同程度的监管。据估计，脊椎动物在动物试验中每年的使用量——从斑马鱼到非人类灵长类动物——其范围从数亿到十数亿。在欧盟，脊椎动物物种占研究中使用动物的93％，2011年使用了1150万只动物。据估计，2001年仅在美国使用的小鼠和大鼠的数量为8000万只。小鼠、大鼠、鱼类、两栖动物和爬行动物总共占研究使用动物总数的85％以上。大多数动物在实验结束后会被安乐死。实验动物的来源（英语：Laboratory animal sources）因国家和物种而异；大多数实验用动物都来源于人工目的性培育，少数是在野外捕获或者由通过拍卖和动物收容所获得的经销商提供。英国皇家学会等动物实验支持者认为，实际上20世纪的每一项医学成就都依赖于某种方式的动物使用。美国国家科学院实验动物研究所认为，即使是复杂的计算机模型也无法取代动物研究，这些模型无法处理分子、细胞、组织、器官、生物体以及环境之间极其复杂的相互作用。动物权利组织，如PETA和BUAV质疑动物试验的必要性和合法性，认为这些试验残忍且缺乏有效管理，并认为由于误导性的动物模型无法可靠地预测人类的影响，一些试验已经过时，成本超过了益处，另一方面也认为动物具有在实验中不被使用或受到伤害的内在权利。

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