L’expérimentation animale est un thème biologique et requiert donc certaines connaissances scientifiques pour pouvoir être étudié en profondeur. C’est pourquoi, la question de la légitimité et du fondements des arguments des différentes parties est souvent remise en question, comme l’illustre cet extrait de l’interview avec Jacques Servière : « Je passerai rapidement sur des Associations type Fondation Bardot, qui était bien sûr présente aux Rencontres Animal et Société, mais qui, à mon avis, n'a pas assez réfléchi de manière profonde et constructive, ni avancé des propositions nouvelles sur la question de l'expérimentation animale »
Le désaccord est centré sur la question de la pertinence du modèle animal se posent : deux espèces animales développeront-elles les mêmes réactions face à un produit donné, ou encore des substances ne peuvent-elles pas s’avérer nocives pour certaines espèces, et pas pour d’autres, toutes les espèces font-elles preuve de la même endurance face à la toxicité ? Cela pose la question de la pertinence et de l'adéquation des espèces modèles employées sans remettre en question la démarche expérimentale
La majorité des acteurs s’opposant à l’expérimentation animale soutiennent la non validité des tests sur les animaux comme le montre le cas de la thalidomide. Ce dernier est un médicament pour lequel les tests de toxicité chronique sur l'animal ainsi que les essais cliniques chez l'homme, effectués en 1956, n'avaient démontré aucune toxicité particulière. Les effets tératogènes de la thalidomide furent en effet testés sur des rates gravides. Or les rongeurs ne sont pas sensibles à ce médicament, car les métabolites synthétisés sont différents entre les rongeurs et les autres mammifères (des tests plus récents ont mis en évidence l'action tératogène chez la lapine). Le médicament fut donc mis sur le marché le 1er octobre 1957 dans environ 50 pays sous au moins 40 noms différents. Dès 1960, la thalidomide a été identifiée comme responsable de la fréquence des anomalies des membres au cours du développement fœtal. Ainsi, 15 000 fœtus sont nés avec des défauts congénitaux avant que la commercialisation du médicament soit interdite.
Ces erreurs confortent la thèse selon laquelle « L’extrapolation à l’homme du comportement expérimental d’une autre espèce est hasardeuse et dénuée de toute valeur scientifique » (Comité scientifique PRO ANIMA).
D’un autre côté, un modèle, qu'il soit biologique, informatique, mathématique, qu'il soit un schéma sur un tableau, une simulation sur un ordinateur ou une culture de cellules, c'est une représentation simplifiée de la réalité, bien utile lorsqu'on ne peut manipuler directement cette réalité, pour des raisons pratiques (changer la masse du soleil) ou éthiques (prouver qu'un produit est mortel pour l'homme). La souris est un de ces modèles, et parmi les plus utiles qui soient en biologie. Surtout, la souris est plus proche de l'homme qu'on ne le pense: ce sont deux mammifères avec les mêmes organes et des ensembles de gènes très similaires, ce qui fait de la souris un modèle pertinent pour étudier la biologie humaine, au point que de nombreuses avancées fondamentales ou médicales sont passées par ce petit rongeur.
Les points de vue divergent sur ce sujet, ainsi, il est certain qu’il existe des différences fondamentales entre espèces mais les tests sur les animaux permettent d’établir certains résultats applicables à l’homme.
