實驗動物種類繁多，主要包括以下類型：
哺乳綱動物。這類動物在實驗動物中非常普遍，包括小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、貓、豬、羊、猴等，恆河猴、獼猴、松鼠猴和梟面猴等猴子也常被用於動物實驗。
非哺乳綱動物。包括線蟲、果蠅、家蠶、斑馬魚、爪蟾等，這些動物因其價格低廉、操作方便等特性，也被廣泛用於科學研究。
特殊種類的動物。如東方田鼠、樹鼩、雪貂等，這些動物因其特殊的實驗套用價值，近年來也被越來越多地用於實驗。
基因工程改造的動物。例如經過基因修飾的基因工程動物、模擬人類疾病的動物模型等，這類動物的使用擴展了實驗動物的套用範圍。
此外，實驗動物的分類還包括普通動物、清潔動物、無特定病原體動物、無菌動物和悉生動物等，這些分類基於微生物淨化程度，對實驗條件和目的有不同的要求。