對於實驗動物，最早在1959年，動物學家威廉·拉塞爾和微生物學家雷克斯·伯奇就提出他們的理念：鑑別和減少「非人道」的動物實驗。他們制定了「3R」原則，即在可能的情況下，優化實驗流程，減少實驗動物的使用數量以及使用非生物材料來替代實驗動物。「3R」原則隨後被許多政策、法規、協議引用，作為它們提倡改善實驗動物福利的核心原則。
實驗動物福利，既是對實驗動物的保護，也是高質量地利用實驗動物的必然要求。對實驗動物的照顧、看護以及飼養好壞，與實驗成敗休戚相關。動物如果不配合，可以導致實驗失敗或結論無效。廣州某動物試驗室就曾出過一宗「越獄」事件：一對猴子夫婦背著它們的小寶寶，趁工作人員離開的當口準備一家三口逃出實驗室！眼看快要衝破鐵籠子時，工作人員一個箭步衝上前，斷了它們的「去路」。
在實驗動物福利立法方面，早在1911年英國政府就出臺了《動物保護法》,1986年又頒布了《實驗動物法》,並修訂了《人道主義飼養和使用實驗動物的公共衛生法》。1966年，美國首次制定了《實驗動物福利法案》，法案最初的目的在於為確保某些被用於實驗的動物得到人性化的護理和治療。幾年之後，法案進行了修訂，受保護的動物種類從原來的貓、狗擴大到所有溫血動物，並且規定需要給予實驗動物充足的醫療護理，適當使用麻醉劑、止痛劑或鎮靜劑等藥物。
我國在《實驗動物管理條例》中規定，「從事實驗動物工作的人員對實驗動物必須愛護，不得戲弄或虐待。」科技部2006年發布了《關於善待實驗動物的指導性意見》倡導「減少、替代、優化」的「3R」原則，要求科學、合理、人道地使用實驗動物，實驗動物應用過程中，應將動物的驚恐和疼痛減少到最低程度。
2003年，歐盟制定並施行了力爭在2013年前廢止化妝品相關動物實驗的「歐盟化妝品指令」。2004年，歐盟首先在成品領域禁止進行動物實驗。2009年，原料領域也開始禁止動物實驗，同時還禁止銷售及進口進行過動物實驗的化妝品及原料，僅有尚未確立代替方法的3種動物例外，寬限到2013年3月。2013年3月11日，歐盟開始全面禁止進口及銷售進行過動物實驗的化妝品及原材料。在歐盟全面禁止化妝品動物實驗的影響下，以色列和印度也做出了同樣的決定。
動物實驗將在未來的某一天徹底走向終結，那無疑是一個非常偉大的日子，但在目前以及未來相當長時期內，人類仍不得不使用動物進行實驗。