動物除用作醫學研究外，還在實驗室裏作為測試新藥物和其他化學物質安全性的試驗對象；這些研究又一次被對不同物種所作的測試往往提供相衝突的結果打亂。例如，l988年《自然》雜誌上勒斯特·雷維報道，在大白鼠和小白鼠身上測試214種化合物的致癌性的雙重試驗，結果相互一致的僅占70％。齧齒動物和人之間的相關性當然就更低了。皮菲澤研究中心的大衛·薩爾斯伯格注意到，已知被人攝入時會引起癌症的l9種化合物中，如果采用美國國家癌症研究所定下的標準，隻有7種能在小白鼠和大白鼠身上引起癌。
實際上，在美國，許多物質在動物試驗中似乎是安全的而且獲得了其食品和藥物管理局批準可用於人類，後來卻被證明對人類有危險。某種提高心髒血液輸出量的藥物根據對大白鼠的試驗結果表明，它能夠提高人為誘發心力衰竭的大白鼠的存活率；但有嚴重慢性心力衰竭的患者服用後死亡率增大了30％。另一種抗病毒藥物在動物試驗中也取得了滿意效果。然而服用這種藥後，l5個人中有7個得了肝功能衰竭，其中5名因此而死亡，另外兩名由於接受了肝髒移植手術才得以幸免。80年代初，常用於止痛的氯苯酰二甲基吡咯乙酸鈉很受歡迎，但在發現它與14起死亡和成百上千起有生命威脅的過敏反應相牽連後，就從市場中取消了。對大自鼠、兔、狗和猴等毒性極少的抗抑鬱症藥物"諾米芬散"對人體引起了肝髒毒性和貧血，雖然極少卻很嚴重甚至導致死亡，因此製造商在它1985年上市後幾個月就被迫將其撤消。
這些可怕的誤導不僅僅是道聽途說。在美國審計總局對自1976年到l985年10年間上市的209種新藥中的198種進行調查的結果，大約50％的藥物具有在動物試驗或有限人試驗未曾預見到的"嚴重的批準後的危險"這些危險被定為不良反應，可能導致病人住院、喪失某種能力甚至死亡。結果，這些藥物必須重新貼上新的警告標簽或從市場上撤消。此外，無法估計還有多少潛在的有用藥物可能已經被不必要地廢除，因為它在動物試驗中錯誤地表示為無效或有毒性。
為什麼會出現這種情況呢？實驗室裏的大多數動物被用作所謂的動物模型。研究人員通過遺傳控製、外科手術或注入外來物質在這些動物體內產生疾病，"模擬"人的疾病。然而這種研究示例有著很多困難。進化壓力已經在物種之間引起了無數微妙而又重要的差異。每個物種有多重係統的器官--例如心血管係統和神經係統--它們之間有複雜的相互作用。模擬施加於一個特殊器官係統的刺激，往往以無數不可預測或不能完全弄清的方式擾亂動物總的生理功能。而且，在實驗室裏的動物試驗中觀察到的許多顯著的異常現象，隻能反映供試物種特有的生物學、引起疾病的非自然手段或實驗室有應激反應的環境。這種不確定性和特殊性，嚴重破壞了動物數據和結果外推到其他物種尤其是人類身上。
采用動物進行研究和測試作為生物學和醫學的試驗技術之一，曾經取得了實踐效果並在知識方麵仍然保持著充分的魅力，但它在有些情況下也非常糟糕地把研究人員引向歧途，甚至由於不能完全預測藥物有毒效應而引起其他疾病或死亡。動物試驗在研究現今時代如心髒病、癌症、中風、艾滋病和先天性缺陷這類緊迫的健康問題中是不太適合和奏效的。
到目前來說，在艾滋病的研究中已經使用了多種動物，然而有肯定結果的卻並不多見，而且不僅僅是艾滋病本身比較特殊的原因。例如，廣泛報道的在非自然條件下用猿猴免疫缺損病毒（SIV）進行研究表明，口交有傳染該病毒的危險。然而這項研究對闡明口交是否會引起人類免疫缺損病毒（HIV）的傳染有較實際的幫助。在另一些情況下，由動物研究所得到的數據隻是重複了在其他試驗中已經確知的信息。1993年和1994年，格雷德·諾維及其紐約州立大學石溪分校的同事利用對人的子宮頸淋巴試樣進行研究，確定了HIV進入婦女體內的途徑：此病毒穿過子宮頸內的細胞，然後進入附近的淋巴結。此後，紐約大學的試驗人員把SIV置入恒河猴的陰道中，然後將其殺死並解剖屍體；由此而得出的發表於1996年的文章中的結論與先前對人的研究獲得的病毒侵入途徑大體一致。對恒河猴的殘害還牽涉到對動物的道德和保護問題。