علوم و فناوری‌‌های مرتبط با حیوانات آزمایشگاهی در راستای توسعه علوم همگرا و نوین به خصوص سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی نقش بسیار مهمی را ایفا می کند.
بدون شک افزایش سطح بهداشت عمومی جوامع انسانی کنونی و موفقیت در کنترل یا ریشه کنی بسیاری از بیماری‌های مهلک و همچنین پیشرفت سریع در شاخه های مختلف علوم پزشکی و زیست شناسی مدیون نقش کلیدی و مهم استفاده از جانداران مختلف به ویژه مهره داران و جوندگان در تحقیقات بوده است.
نقش حیوانات آزمایشگاهی در گسترش دانش پزشکی بر کسی پوشیده نسیت. با وجود پیشرفت های زیاد علمی در زمینه دانش سلولی و مولکولی اما همچنان ضرورت استفاده از حیوانات آزمایشگاهی در تحقیقات زیست پزشکی از بین نرفته است.
محصولات نهایی زیست پزشکی به خصوص داروها باید در گروه های کوچک انسانی داوطلب و همچنین در مدل های حیوانی غیرانسان مورد بررسی قرار گیرند. امروزه کار با حیوانات آزمایشگاهی به عنوان یک شاخه علمی به نام علم حیوانات آزمایشگاهی در جهان مطرح است. علم حیوانات آزمایشگاهی به استفاده از حیوانات آزمایشگاهی به صورت علمی، اخلاقی و قانونی در تحقیقات زیست پزشکی گفته می شود.
در بین حیوانات، موش کوچک آزمایشگاهی و موش بزرگ آزمایشگاهی بیشترین کاربرد را دارند. سایر حیواناتی که در تحقیق یا آموزش استفاده می شوند شامل همستر، خوکچه هندی، سگ، گربه، خرگوش و موش صحرایی هستند.
میزان شباهت ساختار زیستی مورد تحقیق بین حیوانات و انسان، تشابه نام دارد به طور مثال زمانی که مدلی برای ارزیابی سرطان زایی ماده ای انتخاب می شود، باید حداقل مشابه با بدن انسان پاسخ دهد بنابراین، مطابقت سازوکار زیستی مورد تحقیق بین انسان و مدل از شباهت مدل نیز مهم‌تر است.
اغلب با در نظر گرفتن این دو معیار می توان بهترین مدل را برای مطالعه عملکرد زیستی خاص انتخاب کرد اگر علائم بیماری بین مدل حیوانی و انسان یکسان باشد آن حیوان به عنوان همسان در نظر گرفته می شود که چنین مدل هایی تقریبا کم هستند به طور مثال سکته قلبی در میمون مدل مناسبی برای مطالعات انسانی است.
مدل حیوانی به این معنی است که بیماری هایی که در انسان وجود دارد را در حیوانات پیاده کنیم. هر حیوانی مناسب برای یک نوع بیماری شبیه به انسان است به عنوان مثال مدل ضایعات مفصلی در انسان را در گوسفند پیدا می کنند، یعنی این بیماری را در گوسفند ایجاد می کنند که مانند انسان است، نارسایی‌های کبدی که در میمون وجود دارد شباهت زیادی به انسان دارد یا مشکلات عصبی در سگ یا گربه، خیلی به انسان شبیه است و همچنین اسب مدل مناسبی برای بیماری های اندام های حرکتی است.
موش از نظر ژنومی یا ساختار ژنتیکی، شباهت 99 درصدی با انسان دارد و هم چنین کار بر روی موش در مرحله اول تحقیقات از نظر نحوه نگهداری و تکثیر راحت تر است و به همین خاطر از این حیوان بیشتر استفاده می شود.