La sperimentazione animale può essere di base (ad esempio la ricerca che si basa sulla mera osservazione dei comportamenti animali) o applicata cioè quando l'animale viene usato come modello al fine di comprendere meglio una determinata caratteristica biologica di un'altra specie, per lo più quella umana. La sperimentazione include quindi la pura ricerca come quella genetica, la biologia dello sviluppo, gli studi comportamentali, le ricerche biomediche e i test tossicologici. La sperimentazione animale viene condotta in università, scuole di medicina, aziende farmaceutiche, fattorie, e anche in ambito militare e industriale.