为了将真正用于科学研究的动物和其他类型的动物区分开来，可以将自然界所有动物按照其存在状态分为实验动物（laboratory animals）、经济动物（economical animals）和野生动物（wild animals）。

实验动物是指专门培育供生物医学实验研究使用的动物。主要指以生物医学研究、教学、医疗、鉴定、诊断、生物制品制造等需要为目的，通过人工培育、繁殖而来的标准化动物品种或品系。按照这个定义，成为真正的实验动物必须具备以下三个特点：

1．从遗传控制角度实验动物必须是来源清楚、人工培育、遗传背景明确的动物。所以，严格地讲，所有实验动物都是遗传限定的动物（genetically defined animal）。

2．从微生物控制角度所有实验动物携带的微生物、寄生虫都是在人工严格控制之下的。为了保证动物实验的准确性、敏感性和可重复性，实验动物的微生物学和寄生虫学控制除必须控制动物疾病外，还要控制动物的无症状性感染以及对动物虽不致病，但可能干扰动物实验结果的病原体。

3．从应用角度所有实验动物最终目的都是用于科学实验（包括教学和生物制品生产等）。

目前，在生物医学、制药、化工、农业、畜牧、环保、商检、外贸、军工、宇航等领域，实验动物总是作为前沿哨兵，在不能用人进行科学实验的最低伦理要求线上，代替人类本身，验证了一个又一个生命科学真理。生命现象如此复杂性，到目前为止，没有其他方法能完全代替实验动物进行生物医学研究。

按照以上实验动物概念，小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、家兔、小型猪、犬及个别非人灵长类（如猕猴）等进行了多年人工饲养，已经完全成为标准的实验动物。很多经济动物也用在生物医学研究中，如猪、马、牛、绵羊、山羊、鸡、鸭、鹅、鸽、鱼类等，其中一部分经济动物已经十分接近作为实验动物苛刻的标准，但与小鼠、大鼠之类“标准”动物相比，其品质还不能说是很完美。为了生物医学研究需要，人类有时从自然界捕获野生动物进行动物实验研究，而没有进行人工繁殖、饲养。如，生物医学教学中大量使用的青蛙、蟾蜍、螃蟹等，科学研究中使用的野生鱼类、无脊椎动物、鸟类、非人灵长类等，除少数外，一般均没有进行人工繁殖生产，算不上真正意义上的实验动物。

全世界实验动物使用的数量很难准确估计。1960年，全世界科学研究中大约使用了3000万只脊椎动物，到了1970年，这个数字翻了几番，估计在1～2亿只之间。

英国是实验动物使用量统计最为精确的国家之一。1940年，科学研究只使用了大约100万只动物，而到了1960年则增长为350万，1971年达到了560万只，随后几年一直保持550万只左右，1980年以后使用数量开始明显减少，2001年下降到262万只，不到1970年的1/2。近年来，英国实验动物的使用数量又呈上升的局势，2012年上升到411万只，比2001年增加了57%（图1-1）。

美国在过去25年内，科研中动物使用总数下降了将近40%。加拿大1975年和1992年相比，科研中使用动物的比例也大幅度减少。日本1975年小鼠和大鼠使用量为1100万只，1989年下降到700万只。

2006年，我国1530家单位使用了大约1600万只实验动物，在这之前实验动物使用数量不详。

从全世界实验动物使用总体情况来看，20世纪初～70年代初期，实验动物的使用量急剧上升；70年代中后期处于稳定时期；从80年代以后，逐步下降，目前又处在比较平稳的时期。

从科学研究中使用的动物的种类来看，80%以上是啮齿类实验动物。据英国内务部（Home Office）2013年7月最新统计，2012年，英国全年使用动物411万只，使用数量最多的前6种动物是：小鼠、鱼类、大鼠、鸟类、其他哺乳类（非啮齿类）和两栖类及爬行类，分别占到动物使用总数量的74%、12%、7%、4%、2%和0.3%。我国使用最多实验动物种类依次是：小鼠、地鼠、大鼠、家兔、豚鼠、犬和无特异病原体（specific pathogen-free，SPF）鸡（或鸡蛋）。