有人說實驗動物就是拿來做實驗的，有進行安樂死的必要嗎？其實，大部分實驗都不會直接損害動物的生命，但是最終由於考慮到繼續飼養的成本等問題都直接將其處死。因此，實驗動物也需要福利，也有權利不那麼痛苦的為科研犧牲。
實驗動物安樂死的物理學方法主要有：擊頸法、頸椎脫臼法、斷頭法、脊髓斷離法、低溫法等。
（1）頸椎脫臼法安樂死：頸椎脫臼就是用外力將動物頸椎脫臼，使脊髓與腦髓斷開，致使實驗動物無痛苦死亡。由於其能使實驗動物很快喪失意識，減少痛苦，容易操作，動物內臟未受損害等優點被認為是很好的實驗動物安樂死方法。頸椎脫臼法常用於小鼠、大鼠、沙鼠、豚鼠、家兔等小型實驗動物。（在實際操作中，不熟練的人往往很難一下子處死，這會給動物帶來很大的痛苦。）
（2）斷頭法安樂死：斷頭法雖然殘酷，但由於其過程是一瞬間的，且臟器含血量少，故也被列於實驗動物安樂死的一種。斷頭時通常使用斷頭器快速切斷延髓，使頭顱與身體迅速分離。主要用於哺乳綱齧齒目、兔形目、兩棲綱、鳥綱、魚綱等實驗動物的安樂死。
（3）吸入法安樂死：實驗動物安樂死二氧化碳處死箱：將待安樂死處死的實驗動物置於箱中後，釋放二氧化碳使實驗動物窒息而亡。此法較常用於哺乳綱齧齒目、兔形目、兩棲綱、鳥綱、魚綱等實驗動物的安樂死。
實驗動物簡易處死箱：可以將實驗動物投入盛有乙醚、氟烷揮發性氣體的乾燥器或玻璃缸中，使實驗動物過量接觸麻醉劑而死亡。
（4）注射法安樂死：實驗動物注射法安樂死的主要化學物有巴比妥鈉類、烏拉坦類、甲磺酸三卡因等化學物。也可以注射空氣使其無痛死亡。常見化學藥物安樂死主要有戊巴比妥鈉注射法等。
（5）空氣栓塞法安樂死：該種安樂死方法常見於家兔。5-50mL/kg的空氣可導致家兔迅速死亡，但伴有抽搐、角弓反張、瞳孔擴大、嘶叫等現象，較為痛苦。