实验动物学伴随着生物医学在长期的动物实验过程中逐步形成，尤其是实验科学的兴起，进一步推动了实验动物科学的发展。许多生物医学的重大发现都与实验动物有关。自本世纪以来，实验动物学由于新技术的应用得到迅速发展，并在国民经济发展中发挥了重要作用，受到世界各国的高度重视，在许多发达国家都设立了相应机构。如英国1947年成立了实验动物局，后改为实验动物中心；美国1950年成立了实验动物管理小组，后改为美国实验动物科学学会(American Association of Laboratory Animals Science,AALAS)；日本1951年成立了全国性的实验动物研究会，法国于1953年，西德于1956年也相继设立了中心机构。1956年联合国教育、科学、文化组织与医疗科学国际组织以及生物科学协会联合，共同建立了国际实验动物委员会(International Committee on Laboratory Animals,ICLA)，现有45个国家参加。该会的工作是推动全球的实验动物工作，帮助提高实验动物水平，推广先进技术和经验，出版实验动物科学公报和不定期的技术资料。在这些经济发达的国家中，实验动物学已经发展成为独立的科学研究与生产部门，实现了实验动物生产社会化、标准化、商品化，有完整的组织机构、法律、法规及完善的教育、科研、生产管理与应用体系，有力地推动着各项相关事业与科学技术的发展。
    美、日等国，都专门设立了为发展实验动物，提高实验动物质量的独立研究机构。在许多综合性大学、医学院、兽医学院、研究所和许多进行动物实验研究的单位，都设有规模相当大，水平相当高，设施和环境条件现代化的实验动物中心，进行着实验动物和动物实验的各方面科学研究工作。其中，美国NIH实验动物资源中心和杰克逊实验室，是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心，仅NIH实验动物资源中心就维持着250多种近交系大小鼠，不同背景的无胸腺裸鼠有20多种。他们根据研究的不同需要，共培育着2607种实验动物。

    人类疾病动物模型得到重视，仅就1980年Hegreberg和Leathers编著的《动物模型》一书中，就记载了自发动物模型1289种，诱发动物模型2707种。目前，利用遗传工程技术生产的转基因动物及特殊疾病的动物模型得到大量生产和使用，为医学热点的研究，如心血管、老年病、肿瘤、肝炎、艾滋病提供了好材料，它体积小，价位高，又具有较强的专一性。

    实验动物在各个领域得到了广泛应用，实验动物种系达3000多，并形成了一定的规模。据1990年调查，日本使用小鼠519万只，大鼠218万只，豚鼠22万只，兔13万只，加上其它动物合计为802万只。1989年欧洲全境实验动物使用数量1400万只；1983年美国全部实验动物的使用数量为1700～2200万只。美国、欧洲、日本每年仅大、小鼠的使用量约2500万只。一些实验动物生产厂家的年销售额可达千万美元，甚至上亿美元。如美国Charles River公司1994年实验动物销售额就达6亿美元。世界实验动物销售量最大的是小鼠和大鼠，据统计，1994年欧洲、北美、日本大鼠和小鼠的销售值分别为12亿、15亿、10亿美元。在发达国家，高级别的实验动物使用量总体加大，使用的实验动物一般为SPF级。日本1991年普通级、清洁级、SPF级的小鼠使用比例为1：2：5，大鼠是1：57：25。另一个趋势是大鼠的使用量在增加，小鼠的使用量在相对减少。由于心血管病、肿瘤、艾滋病等危害人类较大的疾病成为医学研究的重点，非人类灵长类动物日益成为需要的实验动物。又由于犬、猫作为宠物受到动物保护组织干预，逐渐被有蹄类等动物代替。由于动物保护运动在全球对实验动物开展了三"R"运动，即替代(Replacement)，减少(Reduction)、优化(Refinement)。要求动物实验中尽可能少用动物，能用别的方法代替的尽量用代替的方法，对实验动物的饲养管理尽量以最佳条件善待动物，使动物实验的设计、操作做到最佳的方案。从而对实验动物的研究和应用提出了更高的要求。