在19世纪和20世纪，豚鼠是最为广泛使用的用于感染性疾病研究的实验动物。豚鼠和人类有许多相似之处。这些相似点对人们应用豚鼠作为感染性疾病模型产生了直接或间接的影响。其主要相似点在于：①像新生儿一样，新生豚鼠拥有非常成熟的淋巴髓细胞样复合体；②与啮齿动物相比，其激素水平和免疫状态更接近人类；③与人类一样，豚鼠需要外源供给维生素C；④像人一样，豚鼠具有糖皮质激素抵抗性；⑤豚鼠呼吸道生理与人惊人的相似，特别是肺部对炎症刺激的反应。

豚鼠对结核杆菌高度敏感，感染后的病变酷似人类的病变，是结核菌分离、鉴别、疾病诊断、病理研究和抗结核药研究的首选动物。豚鼠的免疫反应主要表现为大量组织损伤，导致广泛的干酪化和组织坏死，发生钙化或空洞，临床表现为呼吸微弱、体重骤减，感染8～20周后死亡，与人体感染结核杆菌在肺中造成的损伤相似，因而是比较好的复制人体感染结核杆菌的动物模型。结核杆菌从淋巴结到血液的肺外播散感染、原发和继发性的肺损伤等研究都用此模型。

豚鼠在生物制剂和抗结核药物测试的实验中被广泛使用。感染结核杆菌的豚鼠可发生针对结核菌的迟发性变态反应(DTH)，这是研究DTH最经典的模型。它已经成为判断人类皮肤结核菌素效能试验和生物制品检定的金标准。同样，卡介苗的发明者Camille Guerin和Charles Calmette就是主要使用豚鼠进行临床前期测试的。豚鼠对抗结核药物反应良好，该模型已经成功应用于新药和联合用药的测试。由于大量耐药菌株的出现，豚鼠将成为新药开发和抗结核药物效果评定的主要模型。

在早期关于结核的豚鼠实验模型研究表明，以往分枝杆菌的接触经常会引起迟发超敏反应和结核杆菌组织聚集的增加。随后，许多学者致力于营养不良与结核抵抗力关系的研究。其他关于结核杆菌与宿主吞噬细胞及分枝杆菌成分毒力潜在作用的研究也使用了豚鼠模型。

疫苗接种对于豚鼠的肺结核演进过程有重要的影响，豚鼠模型在疫苗评价中有着广泛的应用。许多疫苗在豚鼠身上都测试过，包括无活性杆菌、减毒杆菌、卡介苗的不同菌株、重组蛋白疫苗和DNA疫苗等。

除了原发性肺结核外，豚鼠模型还被广泛用于结核性胸膜炎、外源性再感染、内源性复发等研究。气管内注射活卡介苗或者热灭菌的结核杆菌能诱导豚鼠的胸膜炎。将有毒性的结核分枝杆菌通过呼吸道途径对已经感染过非结核分枝杆菌的豚鼠进行再次感染后，并未发现疾病的加重，而是像人类一样，提供了保护作用。内源性复燃的结核病常发生在老年人群，内源性复燃的疾病模型将帮助我们理解结核杆菌在组织中长期存在的因素以及与之相联系的休眠杆菌的激活和大量增殖等事件。目前，关于豚鼠内源性复发的资料比较有限。

豚鼠模型的主要限制在于缺乏特异性免疫试剂，很难进行感染免疫机制的研究。