在生物医学研究规划、论证、设计和实施过程中，实验方法、设备和材料的选择相当重要。生物医学研究实验材料包括：①人类志愿者；②实验动物；③动物体或人类的胚胎、器官、组织及细胞；④细菌、真菌及低等生物；⑤计算机模型、理化产品等非生命体器件（模型）。每项生物医学研究都应根据具体的研究目的、手段，在法律和伦理范畴之内，选取最经济适度的实验材料。

自从1800年以来，生物医学知识广泛普及及和应用很大程度上归功于实验动物的使用。经过近一百多年的发展，生物医学工作者已经意识到：只有利用实验动物，充分了解机体在健康和疾病状态下生理功能变化及其协调机制，才能做好疾病预防和治疗。

自然界动物种类繁多，到目前为止，已知的约为150万种以上。采用物种自然分类法，以动物外部性状、内部构造、生活方式、生物发生和彼此间血缘关系等为依据，可以将所有动物以门（phylum）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）进行分类。除此之外，还可用亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等来表示更细的分类等级。物种（species）是在于自然界中的一个特定种群的生殖群体，与其他种群的生殖群体之间存在着生殖隔离。物种是生物分类的基本单位，它的形成是自然选择的结果。

如，现代生物医学研究中最常用的“标准”近交系（inbred strain）小鼠 C57BL/6，在物种分类上属于脊椎动物门（Phylum Vertebrata）、哺乳纲（Class Mammalia）、真兽亚纲（Subclass Eutheria）、啮齿目（Order Rodentia）、鼠型亚目（Suborder Myomorpha）、鼠科（Family Muridae）、小家鼠属（Genus Mus）、小家鼠种（Mus musculus）动物。目前，全世界在生物医学研究中使用最广泛的实验小鼠主要来源于 M. m. domesticus、M. m. musculus、M. m. molossinus、M. m. castaneus 等4个亚种。

自然界所有动物中，只有极少一部分用于科研，进行动物实验研究。生物医学研究中使用的实验动物，除了少量的无脊椎动物外，绝大多数是脊椎动物门的哺乳纲动物。其中，啮齿目动物的使用量占整个脊椎动物80%以上，而小鼠又占整个啮齿目实验动物70%以上。