近年來發展較快的比較藥理學和比較毒理學，使用了大量實驗動物，不但有傳統的哺乳動物，並且開發了低等脊椎動物，積累了不少經驗。為評價藥物的毒性、療效以及各種動力學研究建立了各式各樣的模型。
(一）評價藥物的毒性
在外科學、矯形外科學和電休克療法中，肌肉鬆弛劑具有廣泛的用途。利用離體的神經肌肉標本或在活體內探測呼吸率及其深度與誘導強直和纖維性顫動反應，都可賴以確定這類藥物的效用。最常用的動物種類為貓、兔、雞、小鼠和蛙。
在去大腦和製動的貓中，常用的是坐骨神經-腓腸肌和股薄肌肌神經複征。在兔“垂頭”處理是測試茼箭毒鹼及其他競爭性拮抗劑的最常用的方法。在雞，消極化藥劑可引起角弓反張，而競爭性藥劑則可導致疲軟性麻痹.對小鼠則利用一種轉筒裝置，以測試在注射藥物後，從轉軸上墜落所需的時間。利用雉的銪紮戚進行電刺墩的原始影響自主性神經係的藥物，可分兩類：
毒蕈堿型。其興奮作用可被顛茄臧封閉。
可被菸堿封閉的藥物。毒蕈堿型作用的原始部位可引起特征性的綜合征，流涎、流淚、排尿、排糞。其作用方式可被口服詰抗劑或間接吸入膽堿酯酶抵消。此項研究所用的實驗動物有犬、貓、兔、大鼠和小鼠。對犬用股靜脈套管插入法進行試驗，分別在用藥前後，測定其血壓應答速率，並與乙酰膽堿對比。此外，還有麻醉犬迷走神經的電刺激；對聲帶鼓室神經電刺激並收集諷氏導管的唾液，收集胃小室分泌物並以腸腔內氣囊記錄腸蠕動。對貓進行肌肉注射可引起瞳孔擴大；大劑量則可引起鳴號、哀鳴不已、浮躁不安、噪心、嘔吐、震顫和共濟失調。定量試驗則可采用對光應答的瞳孔直徑變化，血壓變化和氣囊技術。兔可用於篩選試驗，測試其抑製毛果芸香鹼誘發的流涎現象。豚鼠對組胺誘發性胃潰瘍十分敏感，受試藥物應可防止其發生。此外，還有肺溢出試驗和膽管痙攣試驗。
交感神經係統的作用特征是心肌收縮率和力度均增強，血壓升高，瞳孔散大和皮膚毛細管明顯的收縮作用。在代謝活動方麵，有進入循環的葡萄糖和脂舫酸增多，能量代謝過程全麵增強。這類作用都是由於或日受體興奮所致。“受體的興奮，可引起內髒和皮膚的血管收縮、瞬膜收縮，腸蠕動遲緩和瞳孔擴散。
受體內擴張增強心肌收縮力和擴張支氣管。口和日受體的拮抗藥物分別是酚妥拉明和心得安。其對動物體的作用，均可根據外觀症狀判定，如被毛逆立、運動活力增強、應激能力加強及陣發性和強直性抽搐。心血管效應也可作為檢測指標。有時也可采用預先用利血平（賴以釋放貯存的兒茶酚胺）處理的動物進行間接測試。
使用的動物模型：
犬以不作麻醉處理的犬的心電圖描記或頸動脈血壓作為測試指標。此外還有檢測麻醉的支氣管擴張和心血管變化，觀察裝有充水氣囊的回腸襻及記錄未予保定的犬的運動狀態。
貓利用貓可作上述同類的心血管檢測。有些研究人員還以瞬膜、頜下管、腹下部神經-子宮接點、脾容量和特定器官慢性神經切除等係統進行藥物試驗。
豚鼠以藥物控製組胺誘發支氣管痙攣的能力作為試驗係統。已有兩種新藥是用於對輸精管的作用和膀胱對腹下神經刺激作用的應答進行試驗的。
大鼠和小鼠對氣管、股靜脈和頸動脈施行套管插入的刺毀腦脊髓大鼠是最常用的模型。還可用24小時禁食的大鼠測定藥物對血糖濃度的影響。對小鼠是利用電或機械裝置記錄其運動活力增長的情況。
雞在注射2~5毫克苯異丙胺後，可見到一種每分鍾震顫250次的獨特現象；並出現體軀傾側、垂翼、有力的頭部運動和振羽等症狀。
冬彩晌神經節傳導阻滯的藥物這類藥物均用於治療高血壓。由於其對交感和副交感兩組神經係統均有影響，故對其他各係統都可產生深遠的作用。
首選的動物是貓。最常用的是頸神經節，其節前部和節後部以及血液供應均容易區分。有些研究人員則選用心髒的睫狀神經節和自主神經。對豚鼠常選用腹下神經-膀胱標本。利用犬進行實驗時，不可施行麻醉。
作用於平滑嘰的藥物
具有生物活性的各種神經介質緩激肽又雨蛙肽，均可控製平滑肌的活力.由於各種物質的作用性質獨特，故除用犬和貓的各種器官進行灌流試外，尚無通用的試驗方法。血管緊張肽以腎素作用於血管緊張肽原，可產生此種具有加壓素作用的十肽物質。現用的大多數方法都是活體外試驗。
血管舒張肽由口球蛋白在限製性蛋白水解過程可釋放此種含若千氨基酸的多肽物質。對非血管係平滑肌、心血管係和細胞透過性均有影響。其活體內試驗法是聯接頸動脈與股動脈，進行後軀灌流。通常將藥物注入頸靜脈。
組胺由組氨酸經脫狻基作用而產生此種咪唑基乙胺，可在肥胖細胞和嗜堿性細胞的顆粒成分中大量形成。組胺很少直接用於治療；大多數試驗都是鑒定各種抗組胺物質。