L'uomo ha il diritto di disporre liberamente degli animali per soddisfare i propri bisogni? Chiunque voglia esprimersi da un punto di vista etico sulla sperimentazione animale deve dapprima concentrarsi sulla relazione tra l'uomo e gli animali.
Alcuni animalisti sono del parere che gli animali siano degli esseri viventi con valori e diritti propri, e che quindi debbano essere rispettati come gli esseri umani. Partendo da questo punto di vista non è assolutamente giustificabile di provocare dolore, paura o stress a degli animali con lo scopo di soddisfare gli interessi umani. È altrettanto inammissibile uccidere degli animali per la produzione di carne, rinchiuderli negli zoo o in gabbie come animali da compagnia.
Un'altra categoria di difensori degli animali pensa che uomini e animali non siano equivalenti, ma che esistano tra loro importanti differenze. L'uomo ha il diritto di trarre profitto dagli animali. Tuttavia, è incontestabile il fatto che gli animali provino dolore e soffrano. L'uomo dunque riconosce che l'animale può provare sofferenza e adatta le proprie azioni di conseguenza. L'uomo ha il dovere di considerare l'interesse degli animali e non ha il diritto di disporne liberamente. La priorità per gli animali è di condurre una vita senza dolore e senza paure. Gli altri interessi sono, a dipendenza della specie considerata, di vivere attorno ai propri simili, di potersi ritirare in un nascondiglio o di poter scavare e nascondersi nel suolo.
Basandosi su riflessioni etiche, i sostenitori promulgatori della sperimentazione animale sostengono invece che i ricercatori hanno la missione di esplorare i diversi ambiti della biologia e della medicina. Questo include lo sviluppo di nuovi o migliori trattamenti contro le malattie umane. Siccome ogni nuova medicina è accompagnata da fallimenti e da effetti secondari, non è eticamente accettabile l'utilizzo di un nuovo trattamento direttamente su bambini o adulti. La sperimentazione animale è dunque necessaria e addirittura imposta per legge col fine di assicurare la sicurezza dei pazienti umani. Tuttavia, solo la sperimentazione animale indispensabile è eticamente giustificabile. Indispensabile significa che serve a rispondere a questioni scientifiche di grande importanza, concernenti la vita umana o dei punti centrali della ricerca biologica. A questo si aggiunge la condizione che la probabilità che la sperimentazione animale contribuisca a risolvere il problema sia elevata, poiché le conclusioni scientifiche provenienti dalla sperimentazione animale hanno spesso dei limiti. Infatti, le conoscenze acquisite attraverso la sperimentazione animale non possono sempre essere applicate agli uomini. Infine, perché la sperimentazione animale sia giustificabile, è ugualmente necessario che non esista un altro metodo appropriato per risolvere il problema.