Molte ONG per la difesa dei diritti degli animali utilizzano valide argomentazioni contro questa pratica: i test sugli animali, affermano, sono crudeli, costituiscono una cattiva prassi scientifica, non sono in grado di fornire previsioni affidabili sugli effetti negli esseri umani, i costi sono superiori ai benefici e gli animali hanno il diritto intrinseco di non essere utilizzati a fini di sperimentazione.
Viele im Tierschutz tätige Nichtregierungsorganisationen führen gute Argumente gegen den Einsatz von Tierversuchen an: sie sind grausam, sie stehen im Widerspruch zu den bewährten Grundsätzen der Wissenschaft, die Wirkung auf den Menschen kann nicht verlässlich vorhergesagt werden, die Kosten überwiegen die Vorteile und die Tiere haben das Recht, nicht für Versuche verwendet zu werden.