Die Voraussetzungen für Tierversuche sind in den Paragrafen 7, 8 und 9 des deutschen Tierschutzgesetzes beschrieben. Demnach dürfen Tierversuche nur durchgeführt werden, um Krankheiten vorzubeugen, zu erkennen oder zu behandeln, um Umweltgefährdungen zu erkennen, Stoffe auf ihre Unbedenklichkeit zu prüfen oder in der Grundlagenforschung zu neuen Erkenntnissen zu gelangen.

Die Erlaubnis für eine Tierversuchsreihe muss bei der zuständigen Behörde beantragt werden, wobei darzulegen ist, warum die Versuche unerlässlich sind. Außerdem müssen tierexperimentell arbeitende Institutionen einen Tierschutzbeauftragten benennen.

Überlagert werden diese Bestimmungen teilweise von der neuen Richtlinie 2010/63/EU des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rates, die am 22. Oktober 2010 in Kraft trat. Ihr zufolge sollen zum Beispiel Versuche mit länger anhaltenden, starken Schmerzen grundsätzlich verboten werden.

Der Nutzen von Tierversuchen ist umstritten: Während Tierschutzorganisationen sie für ersetzbar halten und eine sofortige Abschaffung fordern, ist die Deutsche Forschungsgemeinschaft der Meinung, dass ein Verzicht "eine unverantwortbare Verlangsamung des medizinischen Fortschritts bedeuten und damit die Heilungschancen für kranke Menschen deutlich schmälern" könnte.