Befürworter von Tierversuchen sagen, dass die Experimente unverzichtbar für den medizinischen und wissenschaftlichen Fortschritt seien. In Versuchen seien etwa Antibiotika, Bluttransfusionen, Dialysetechniken und Organtransplantationen, aber auch Impfungen, Chemotherapien und künstliche Gelenke erprobt worden, bevor sie am Menschen angewandt wurden. Viele Menschenleben seien so gerettet oder verlängert oder die Lebensqualität zumindest verbessert worden. Deutsche Gesundheitsbehörden fordern zudem, dass Arzneimittel zunächst an Tieren getestet werden. Das Grundgesetz (Artikel 5, Absatz 3) garantiert die Freiheit von Lehre und Forschung.

Gegner von Tierexperimenten argumentieren damit, dass das Töten von Tieren und das Zufügen von Schmerzen moralisch nicht vertretbar sei. Tiere würden in Forschungslaboren zu Messinstrumenten degradiert, die man zum Beispiel mit diversen Apparaturen traktiere. Zudem seien die Ergebnisse aus den Versuchen wegen anatomischer und physiologischer Unterschiede zwischen Mensch und Tier nicht übertragbar. Der Contergan-Skandal habe zum Beispiel gezeigt, dass Tierversuche nicht geeignet seien, um Risiken für den Menschen auszuschließen. Für Menschen unbedenkliche Medikamente wie Aspirin oder Paracetamol seien für Tiere giftig.