1生物医学方面
    实验动物学与医学、生物学的关系尤为密切，生物医学上的许多重大发现和成就都与实验动物息息相关。正如巴甫洛夫所说："没有对活动物进行的实验和观察，人们就无法认识有机界的各种规律。"对于医学科学来说，探讨危害人类健康的各种疾病的发病、治疗与治愈机制及其生理、生化、病理、免疫等方面的机制，无一不是通过动物实验而阐明或证实的。如在癌症的研究中，由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物，对各种肿瘤的致癌原因，尤其是化学致癌物质、病毒致癌，肿瘤的病毒、免疫、治疗等方面研究有了极大的进展。计划生育研究中有相当大的工作量是在动物身上完成的。外科中器官的移植，必须先在动物身上反复进行实验。其它疾病，如高血压、动脉硬化、肥胖症、糖尿病、肝炎、老年病、艾滋病等都需运用相应的动物模型来进行实验研究，来阐明各方面的机理，最后达到治疗和预防的目的。目前，对于生物学的研究已进入分子水平，而这一领域大部分研究材料也是来自实验动物。

2制药和化工方面
    实验动物在制药工业方面的应用非常广泛，新药的研制，必须通过安全性试验，其中包括动物的急性、亚急性及慢性毒性试验，三致试验(致癌、致畸、致突变)，有的还要利用实验动物模型进行效果试验，证明对机体无毒性或安全可靠、有效后方能申请报批，否则可能会给人类造成不可挽回的恶果。如1962年西德某药厂生产一种反应停(Thalidomide)药物给孕妇使用，结果造成畸胎儿发生率增高，给子孙后代带来灾难。药品出厂前，每批都要用实验动物进行检测，以确保绝对安全。化工产品的毒副作用对生命的影响，都是从动物实验中获得的结果。因此，实验动物在医药、化工领域里被称为"有生命的试剂"，是各种药理、毒理实验工作的重要条件，成为衡量医药、化工科学技术水平的重要标准。

    实验动物也是医药工业上生产疫苗、诊断用血清、某些诊断用抗原、免疫血清等的重要材料，都是将菌毒种等接种于动物体内而制成。例如：从牛体制备牛痘苗，猴肾制备小儿麻痹症疫苗，马体制备白喉、破伤风或气性坏疽等血清，金黄地鼠肾制备乙脑和狂犬病疫苗，小鼠脑内接种脑炎病毒后的脑组织制备血清学检验用的抗原等。

3在农牧科学方面
    农业上大量使用化肥和农药，对残毒的分析检测离不开实验动物。安全性评价居农药研究开发的首位，必须用高质量的实验动物进行三致试验，急性、亚急性、慢性毒性及迟发性毒性，联合毒性，世代繁殖毒性等试验。新农药的研究开发往往因为它对人类健康有危害而告失败，因此，研究的成功率仅占合成化合物的1/30000，研究周期约需7～8年。没有合格的实验动物来做试验，而造成经济上和时间上的损失是十分惊人的。如过去大量使用有机氯农药、杀虫日米、杀蟥剂等都因后来发现有致癌作用而停止使用，但有的已对环境造成了污染。

    实验动物在畜牧科学方面的应用，主要范围是疫苗制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、饲料营养分析、饲料添加剂、兽药的有害影响等试验，保证畜牧业的健康发展和肉、奶、蛋等畜产品的安全性。

4轻工业科学方面
    人们的吃穿用，包括食品、食品添加剂、皮毛及化学纤维、生活日常用品、各种化妆品等，特别是化学制品有害成分的影响，都要用实验动物进行安全性试验，证明对人体确实无急慢性毒副作用，无致癌、致畸、致突变作用后，方能生产和供应市场。

5在重工业和环境保护方面
    对重工业有害物的鉴定和防治，对整个环境的保护，包括废物的、气体的、光辐射的、声干扰的等方面的研究工作中，实验动物都是重要替代者。

6在国防和军事科学方面
    各种武器杀伤效力，化学、辐射、细菌、激光武器的效果和保护，以及在宇宙、航天科学试验中，实验动物都作为人类的替身提供了大量有价值的科学数据。

7其他方面
    在商品鉴定和国际贸易中，已把实验动物鉴定列为法规，它直接影响着对外贸易的数量、质量和信誉。实验动物还在交通、建筑、海洋、石油等方面具有广泛的应用。实验动物的特点决定了它应用的广泛性，因为它具有微生物和遗传背景明确，模型性状显著且稳定，纯度高，敏感性强，反应性一致，重现性好以及繁殖快、产仔多，价格相对低廉等特点。在科学研究中，它成为"活的试剂"、"活的精密仪器"，实验动物科学的发展对科技进步和经济发展起了很大的推动作用，发展实验动物科学具有重大的现实意义和深远的战略意义。