Bruk av forsøksdyr i medisinsk forskning skaper et etisk dilemma, og mange synes det er urimelig at dyr blir brukt til et slikt formål. De etiske kravene som stilles, er imidlertid svært strenge, og metodene som benyttes, skal i minst mulig grad påføre dyrene smerter eller plager. Det er imidlertid umulig å gjennomføre en del av forsøkene uten at ubehag eller plager oppstår. Særlig gjelder dette når en bestemmer toksiske doser, og ved enkelte langtidsforsøk. I tillegg avlives dyrene ved slutten av et forsøk for at en skal kunne vurdere om legemidlet fører til at dyret utvikler makroskopiske eller mikroskopiske organforandringer.
I dag er det utviklet modeller for testing av legemidler som til en viss grad reduserer bruk av forsøksdyr i utprøvingen. Et eksempel på slike er datasimulerte reaksjoner mellom legemidler og reseptorer.