各類致癌劑在實驗動物體內的致癌特點如下。
1.芳香族或偶氮類的致癌特點①需長期大量給藥；②其本身常為前致癌物，需在體內經藥酶活化才變成致癌物；③有明顯的種屬差異，不同致癌物對不同種屬動物的致癌能力有明顯的不同，而且會在不同部位產生不同的腫瘤；④致癌作用受營養及激素等的影響。
2.亞硝胺類致癌的特點①致癌性強，有時小劑量一次給藥即可致癌；②對多種動物，不同部位及器官均能致癌，甚至可透過胎盤使子代致癌；③一些亞硝胺類化合物對器官有明顯的親和性。
3.黃曲黴毒素B1的致癌特點①毒性極強，隻需亞硝胺劑量的幾十分之一即可致癌；②能誘發多種動物腫瘤；③能誘發多種癌腫。
（三）移植性腫瘤模型
移植性腫瘤模型（animal model of transplantation tumor）是目前抗癌藥物研製中使用最多的一類腫瘤模型，主要用於腫瘤藥物篩選和藥效學研究。這類腫瘤通常是接種一定數量的腫瘤細胞（皮下、腹腔、靜脈、顱內等），甚至是無細胞濾液（病毒性腫瘤），使一組動物在幾乎相同的時間內患同樣的腫瘤，其成功率接近100%。腫瘤形態、生長率、對藥物的敏感性、死亡時間等非常相近。所以，移植性腫瘤模型作為藥物篩選的模型是非常合適的。
現在全世界保種的瘤株有500種以上。但是經常用於篩選及藥效學試驗的大概隻有40種左右，其中大多數是小鼠腫瘤，少數為大鼠或倉鼠的腫瘤，至於豚鼠、兔、貓、犬、豬、馬及靈長類動物的腫瘤，在進行腫瘤學研究中，應用較少。
目前，國內國外的研究單位篩選腫瘤時出現的瘤株多為：小鼠白血病P388和L1210（宿主為DBA/2小鼠）；Lewis肺癌及B16黑色素瘤（宿主為C57BL/6小鼠）、結腸癌Colon26、Colon38（宿主為BALB/c小鼠）以及Erlish腹水癌、肉瘤180（S180）、白血病L5170Y、Friend白血病、腺癌755、Ridaway骨肉瘤、小鼠肝癌2HAC、肉瘤37、腦瘤22、小鼠宮頸癌、白血病615以及大鼠的腫瘤W256、吉田肉瘤等。這些腫瘤大多數生長較迅速，倍增時間短，對抗癌藥物的敏感性較高。
（四）人體腫瘤的異種移植性腫瘤模型
人體腫瘤的異種移植性腫瘤模型（animal model of transplantation human tumor）是早期的抗癌藥物研究均以動物腫瘤作為篩選的模型，但是，動物腫瘤畢竟不是人體腫瘤，而且不同的腫瘤對藥物的敏感性也是不同的，所以應用多種人體腫瘤模型進行抗癌藥物的篩選，特別是疾病定向性篩選應具有合理性，而且是尋找抗實體瘤新藥的一個重要途徑。
早期人體腫瘤動物異種移植模型，主要是利用動物的一些免疫遲發的部位，例如，雞胚、動物的眼前房、地鼠的頰囊等。雖然也有一定的成活率，但是生長緩慢，腫塊小，難以傳代。所以應用上受到許多限製。自1966年，免疫缺陷性裸鼠的發現和應用，人體腫瘤異種移植獲得了更大的成功，瘤株在裸鼠體內可以傳代，而且腫瘤細胞形態、染色體數量和同工酶水平等，仍保持不變，對臨床常用的抗癌藥物敏感性也大致相似。所以美國NIC於1977年提出將人的乳腺癌（MX-1）、結腸癌（CX-1）、和肺癌（LX-1）作為體內第二期篩選模型。近年來，各類人體腫瘤在裸鼠體內異種移植模型正在進一步考核研究，以便為抗癌藥物尤其是對實體瘤敏感藥物的尋找，提供更好的模型。
該類模型篩選的結果與臨床相關性較其他腫瘤模型為好，也可作為三期臨床的參考。
二、心血管係統疾病動物模型
心血管係統疾病是威脅人類生命和健康的主要疾病之一，因此，抗心血管係統疾病藥物研究一直是新藥研究的熱點之一，心血管係統藥物有廣闊的市場。但是心血管係統疾病的類型很多，其發病機製、病理生理過程、臨床和病理表現都完全不同，對動物模型的要求也不一樣，分述如下。
（一）高血脂和動脈粥樣硬化模型
1.高膽固醇、高脂肪飼料喂養法該方法是目前常用的造成血脂紊亂，進而引起動脈粥樣硬化的方法。死亡率低，可以長期觀察，而且與臨床情況有較好的相關性。在飼料中增加蛋黃、豬油、膽酸等，有促進高脂血症作用。這種高脂飼料誘發高血脂及動脈粥樣硬化模型的動物常采用家兔、大鼠及鵪鶉。此外，小鼠、雞、鴿、豬、犬及猴均有采用。
（1）兔是最早用以製造高脂血症和動脈粥樣硬化模型的動物，至今仍被采用。兔對外源性膽固醇吸收率高達75%～95%，對高血脂清除力低，致血中膽固醇很快升高，主動脈斑塊生成率可達100%，其所產生的動脈粥樣硬化的病變與人體相似，3個月即形成動脈粥樣硬化的模型。但是高脂飼料易使家兔內髒脂質沉著，抵抗力下降，動物易死亡。且冠狀動脈粥樣斑塊的部位，主要出現在心髒的小動脈，而人主要在冠狀動脈的大分支；家兔為食草動物，其代謝與人迥異，所以在實驗及結果評價時要慎重。
（2）大鼠單純在飼料中增加膽固醇，其效果不太好，加入膽酸，可增加膽固醇的吸收，加入抗甲狀腺素藥物，病理模型較理想。
大鼠抵抗力較強，食性與人相似，飼養方便，故應用也較廣，但其病理改變類似於人的早期病變，不易形成後期病變。
（3）鵪鶉在普通飼料中加入膽固醇，通常可致高血脂症，且易發生動脈粥樣硬化斑塊，有時伴有鈣化及潰瘍，病變發生快，批間波動小，常被應用。雞、鴿均類似，但因品種不同，常有很大的差異。
（4）豬豬是動脈粥樣硬化比較理想的動物模型，某些品種的豬在喂高膽固醇、高脂肪的飼料後，能在較短時間內可產生大動脈、冠狀動脈及腦血管的粥樣硬化，與人類疾病非常相似，如果設法損傷主動脈或冠狀動脈，則動脈粥樣硬化的形成更快。豬心血管的解剖和生理類似於人，體形大，便於實驗研究，是動脈粥樣硬化較理想的動物模型。
（5）猴猴的解剖、生理、血脂、動脈粥樣硬化的部位及性質、症狀以及對各種藥品的療效等，均與人相似。高脂飲食僅1～3個月，即可產生動脈粥樣硬化，血中膽固醇高達7.8～15.6mmol/L（300～600mg/dl），同時可伴發心肌梗死，腦、腎動脈亦可產生病變。
2.其他方法動脈粥樣硬化也可采用免疫學方法、注射藥物法、乳幼大鼠法等。免疫學方法通常給兔注射大鼠主動脈勻漿，可引起血脂升高，若注射牛血清則可引起動脈內膜的損傷，如同時給予高膽固醇飼料，則病變較明顯，給兔喂含1%膽固醇飼料，再靜脈注射牛血清白蛋白，則可加速動脈內膜的病變。給兔靜脈注射兒茶酚胺類藥物（如去甲基腎上腺素）或皮下注射半胱氨酸硫代內脂均可產生動脈病變，類似於動脈粥樣硬化。未斷奶的大鼠因奶汁中含較高量的脂肪，而甲狀腺功能不完全，血脂水平較高，可用此模型測試藥物的降脂效果，但是該模型對甲狀腺素及其衍生物很敏感，對抑製膽固醇生物合成的藥物效果不佳。
（二）高血壓動物模型
高血壓病是全身小動脈痙攣引起血管外周阻力增加的直接後果，小動脈痙攣與遺傳、精神刺激、應激、腎髒缺血、腎上腺皮質的作用及鈉的作用等諸多因素有關，目前動物高血壓模型的複製多以不同角度來模擬。動物常選用大鼠、犬、貓、兔、猴。
1.自發性高血壓模型遺傳性高血壓模型有兔和大鼠，由日本學者Okamoto等培育成功的SHR突變係大鼠是目前應用廣泛的高血壓模型。它可產生腦血栓、腦梗死、腦出血以及腎硬化、心肌梗死、纖維化等。現在又培育出SHRSP和SGRSP，前者是抗腦出血和腦栓塞的自發性高血壓大鼠，後者出生後出現嚴重高血壓，並且出現腦出血和腦栓塞。
2.實驗性高血壓模型一般可用電刺激大鼠及猴的中樞神經係統或電刺激犬的喉上神經或迷走神經中樞端，造成反射性高血壓。將兒茶酚胺或血管緊張素等注射給大鼠、貓、犬、兔，也可引起急性血壓升高；如果注射前將動物兩側腎髒摘除，則動物對注射加壓藥物的敏感性大大提高。
3.聽源性高血壓模型采用大白鼠與家鼠雜交所生的大灰鼠，在噪聲刺激下，血壓會普遍升高，與人的高血壓相似，可用於降壓藥的篩選。但是複製該模型，時間較長並需一定的設備、條件。
4.腎動脈狹窄型高血壓模型常選用大鼠、犬或家兔，手術使一側腎動脈狹窄（一腎模型）或雙側腎動脈狹窄（二腎模型），均可產生持續性高血壓，若采用腎門結紮型，也可造成高血壓模型。
（三）心肌缺血動物模型
冠狀動脈供血不足可出現心肌缺血或心肌梗死。最常用的心肌缺血模型動物是犬，此外，大鼠、家兔、貓、豬、豚鼠等亦常被應用，犬的體重適中，手術較易，且抵抗力較強，不似兔在實驗中很易死亡。但是犬的冠狀動脈變異較大，側支吻合豐富，室間隔動脈特別發達，故在結紮冠狀動脈主幹時，動物容易死亡。而結紮側支則不易成功，常需多處結紮。豬的冠狀動脈的分布和結構類似於人，但目前應用不多。心肌缺血性動物模型，一般均為造成冠狀動脈狹窄或堵塞，或輔以增加心髒負荷的方法。有電刺激、藥物法及冠狀動脈阻塞法，其中電刺激法是將電極埋入右側下丘腦背內側核以強弱電刺激而造成心肌缺血；在新藥的研究中，目前較少使用。
藥物造成的心肌缺血，方法較多。例如，用垂體後葉素給家兔靜脈推注或滴注可致心肌缺血；異丙基腎上腺素皮下注射可使大鼠、豚鼠、兔、犬等造成心肌缺血，心電圖可顯示S-T段降低或其他缺血性心肌病的特征性表現，每天反複尚可造成心肌缺血壞死，是抗心肌缺血藥物常應用的模型。
冠狀動脈堵塞法是最為常用的方法。選用犬、兔、豬等，結紮冠狀動脈，均可造成心肌缺血壞死，用油質或塑料微粒也可致冠狀動脈發生阻塞。至於利用一種遇水會膨脹的纖維環（Ameriod環），以致在2～3周內造成冠狀動脈閉塞的方法，現在國內尚應用不多。
遺傳性高血壓大鼠（SHR）是經培育而獲得的一個大鼠突變係，有很高的自發性心肌梗死的發生率，用於抗心肌缺血藥物的研究，受到廣泛的重視。
（四）心律失常動物模型
心律失常是多種心髒病的常見症狀，也是心源性猝死的重要原因。抗心律失常藥物的研製一般在動物實驗性心律失常模型上進行篩選和考核，這種模型常有以下分類方法
1.按心律失常引發部位分房性及竇性心律失常，此外，尚有因中樞受刺激造成交感或副交感神經失調所致的中樞源性心律失常和直接作用於外周所致的心律失常。
2.按誘發因素藥物誘發心律失常、電刺激誘發心律失常及結紮冠狀動脈引起心肌梗死所致心律失常。
常用於心律失常模型的動物很多，例如，小鼠、大鼠、豚鼠、兔、貓和犬等。大鼠、豚鼠、兔和貓的心室顫動有自行恢複的可能，而犬一旦發生室顫，很難自行恢複，需用電除顫。大鼠對強心苷不敏感，不宜用於哇巴因或地高辛所誘發的心律失常模型。豚鼠心率較低，心電圖波形及心髒對藥物的敏感性較接近於人，故常用做整體或離體心律失常模型；而兔因胸腔縱隔結構特殊，故可不用呼吸機而進行整體開胸實驗；而貓則較宜於進行中樞刺激誘發的心律失常。
（1）藥物誘發的心律失常動物模型常用動物有小鼠、大鼠、豚鼠、兔等，需要時也可用犬。氯仿常可誘發小鼠的心室顫動，如用乙酰膽堿後再加氯仿，則可誘發心房顫動或心房撲動，可用於該類藥物的篩選。氯仿對較大動物常難誘發心律失常，氯仿加用大劑量腎上腺素能誘發兔室性心律失常，而腎上腺素加速靜脈注射可誘發豚鼠和犬的室性心律失常。強心苷能抑製心肌細胞上的Na+——K+——ATP酵解，致使細胞內Na+高、K+低，繼而Ca2+大量進入細胞內。故強心苷中毒可出現多種類型的心律失常，該類心律失常可被抗心律失常藥（延長不定期），如胺碘酮及抗心律失常藥（Ca2+通道阻滯劑），如維拉帕米＜異搏定等對抗，常用於誘發心律失常的藥物為哇巴因，亦可用地高辛、毛花苷丙（西地蘭）等，動物多用豚鼠，亦可用犬。哇巴因誘發豚鼠心律失常模型常采用試驗藥物的頻繁給藥以觀察哇巴因誘發心律失常所需劑量。烏頭堿能直接興奮心肌，加速Na+的內流（促使細胞去極化，縮短不定期），導致心律失常。故抗心律失常藥（膜穩定作用）如利多卡因等、抗心律失常藥如胺碘酮等常可在該類模型上顯示效果。常用大鼠，亦可用兔或犬。大鼠和家兔常用靜脈滴注或靜脈注射，在整體情況下觀察預防用藥和治療用藥的療效，而犬常可行心髒局部用藥，部位不同而誘發不同的心律失常。此外，氯化鋇或氯化鈣可誘發大鼠心律失常，犬心房局部應用乙酰膽堿等，也能誘發心律失常，某些藥物腦室內應用亦可引起心律失常。藥物誘發動物心律失常的發生機製與人體臨床相差較大，故用單一模型評價藥物作用時須謹慎。
（2）電刺激引起的心律失常動物模型電刺激中樞、外周神經及心髒均可引發心律失常。電刺激兔丘腦，可因交感神經活動亢進而心律失常，而貓因交感和副交感神經活動都亢進導致心律失常，刺激星狀神經節亦可引起心律失常。心髒局部刺激，因部位不同及強度不同易產生不同的心律失常，其閥值可測，強度適宜時心律失常是可逆的。該型心律失常更貼近自然的異位衝動，故為評價抗心律失常藥物的重要模型。常用兔誘發的心室顫動，以其閾值作為評價指標。貓亦可應用，但犬心室顫動後需用電極除顫，損傷大，故少用。
（3）冠狀動脈結紮引起心肌梗死後心律失常動物模型冠狀動脈結紮引起心肌梗死後，可誘發心律失常，這與人心肌梗死後心律失常很相似，故為抗心律失常藥的重要動物模型。大鼠在結紮冠狀動脈左前降支後5min可產生室性心律失常，可持續30min至數小時，該模型手術簡單，動物小而易得，術後即刻產生心律失常，是篩選抗心律失常藥物的常用模型。在犬的冠狀動脈左前降支中段至上1/3處結紮，術後20h至72h之間產生多源性室性心律失常，但不少犬常因早期心室顫動死亡。而應用Harris兩步結紮，死亡率大為降低，室速成功率大為提高，還可在動物清醒狀態下進行觀察。經心導管從冠狀竇注射塑料微球，阻塞冠狀動脈，亦可造成心律失常。
（五）心力衰竭動物模型