给实验动物进行不同途径、不同期限的染毒、检测各种毒性终点的实验。其目的是确定无害作用水平、毒性类型、靶器官、剂量-反应关系，为安全性评价或危险性评价提供重要的资料。

毒性试验分急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性试验，也包括特殊毒性试验，如致畸、致癌试验、免疫毒性、遗传毒性及神经毒性试验。是制订食品、水、空气中化学物质卫生标准所必须的。常选用不同种系的实验动物(大鼠、家兔、狗、猴等)，采用经口、涂布皮肤或吸入等途径染毒，定期检测各项指标，获得可靠的毒性资料。其指导原则中规定了标准毒性试验方法，包括设计方案、染毒途径、剂量分组、动物品种、数量、观察内容和染毒期限等要求。它可推动毒性试验方法的统一和规范化，获得符合管理部门所需毒性资料。

中国对药物、食品、化妆品和农药的安全性评价中已制定了相应的毒性试验指导原则。

免疫毒理学试验是观察药物对试验动物免疫系统产生的不良影响和影响的机理。通过试验观察动物的免疫功能是否受到抑制或产生免疫缺陷；是否降低了机体抵抗力；是否产生变态反应；以及可能引起这些反应的原因。

T淋巴细胞增殖反应：来源于外周血或脾脏的T细胞在对特异性抗原的反应中能够产生母细胞激化增殖。混合淋巴细胞反应（MLR）实验：混合淋巴细胞反应（MLR）实验用来评价T细胞识别同源淋巴细胞上外来抗原的能力，因此是一种检测细胞介导的识别移植器官或肿瘤细胞是否为异物的能力的间接方法。细胞毒T淋巴细胞（CTL介导的试验）：细胞毒T淋巴细胞（CTL介导的试验）能够确定细胞毒T细胞溶解致敏的同源性靶细胞或特异性靶细胞的能力。迟发型变态反应（DTH）：为表达DTH的验证反应，免疫系统必须能够识别及处理抗原，促进T细胞的母细胞化及增殖，使记忆T细胞向抗原暴露的激发部位迁移，继而产生炎症调节因子和淋巴因子，引起炎症反应。因此，通过检测针对某种抗原的DTH反应，就可以对细胞免疫的传入（抗原识别及处理）和传出（产生淋巴因子）两种功能状态进行评价。

急性毒性试验是指在24小时内动物接受药物1-2次（间歇时间为6-8小时），观察给药后动物7-14天内所产生的急性中毒反应。

急性毒性试验可确定被研究药物的毒性程度，即剂量和不良反应之间的关系，亦可以比较被研究对象与其他已知急性毒性物的相对毒性程度，通过对不同给药途径出现毒性作用的比较研究， 就可以确定药物不同接触途径的相对危害。

生殖毒性试验是评价受试物对哺乳动物（啮齿类大鼠为首选）生殖的影响。与其他的药理学、毒理学研究资料综合比较，以推测受试物对人的生殖可能产生的毒性或危害性。

一般生殖毒性试验 大鼠一般生殖毒性试验：按受试品剂量分组皮下注射给药，给药时间为交配前，雄大鼠60天，雌大鼠14天，每天一次，连续给药；雌大鼠交配后继续给药至妊娠后20天。

观察受试品各剂量组对大鼠的一般状况、体重变化、受孕率、死胎数、活胎数、活胎重量、外观、内脏及骨骼的影响，并与生理盐水对照组比较。

致畸敏感期毒性试验大鼠致畸敏感期毒性试验：按受试品剂量分组，对雌性大鼠受孕后的第6-15天连续给药。观察受试品对胎仔外观、体重、身长、尾长、内脏和骨骼等的影响，并与生理盐水对照组比较。

围产期毒性试验大鼠围产期毒性试验：按受试品剂量分组皮下注射给药，给药时间为孕鼠妊娠15天开始至分娩后28天，观察受试品大、中、小三个剂量组，对大鼠胚胎后期生长发育、母鼠分娩、以及新生F1代大鼠的生理发育指标、神经反射发育指标和生殖功能，并与生理盐水对照组比较。

遗传毒性试验能检出DNA损伤及其损伤的固定。以基因突变、较大范围染色体损伤、重组和染色体数目改变形式出现的DNA损伤的固定，一般被认为是可遗传效应的基础，并且是恶性肿瘤发展过程的环节之一（这种遗传学改变仅在复杂的恶性肿瘤发展变化过程中起了部分作用）。

染色体数目的改变还与肿瘤发生有关和可提示生殖细胞发生非整倍体的潜在性。在检测这些类别损伤的试验中呈阳性的化合物为潜在人类致癌剂和/或致突变剂。

由于在人体中已建立了某些化合物的暴露和致癌性之间的关系，而对于遗传性疾病尚难以证明有类似的关系，故遗传毒性试验主要用于致癌性预测。

但是，因为已经确定生殖细胞突变与人类疾病有关，所以对可能引起可遗传效应的化合物与可能引起癌症的化合物应引起同样的关注；此外，这些试验的结果可能还有助于致癌性试验分析。

遗传毒性研究在药物研发中处于比较的重要位置，尤其是在药物筛选阶段，在很大程度上遗传毒性试验结果将影响到药物开发的进程。

一般而言，根据其检测的遗传学终点可分为4种类型：检测基因突变；检测染色体畸变；检测染色体组畸变；检测DNA原始损伤。

长期细胞毒性试验一般是在急性毒性试验结果的基础上，观察评价动物反复给予受试物后，机体产生毒性反应的特征及其毒性损害的严重程度，以及主要毒性靶器官及其损害的可逆性。

受试物长期毒性试验的目的是提供受试物的无毒性反应剂量和临床主要检测指标，为制定人用安全剂量提供参考资料。

因此长期毒性试验的设计 最好能包括神经病理学、生理学、生物化学及相关的形态学指标的监测，还应注意受试物再组织中可能的蓄积，以及通过其他机制产生的延缓毒性作用等。

试验设计：设计试验在生物毒性试验中是一项重要内容，在进行每一项毒性试验时，都应该事先查阅相关文献，然后根据试验目和要求制定制定周密的试验方案。对水生生物进行的毒性试验设计大致包括：（1）选择受试生物；（2）设置毒物浓度；（3）试验持续时间；（4）受试生物的数量及分布；（5）确定观察指标及测定方法。

试验溶液的配制：配制方法主要有两种，一是根据试验毒物浓度和试验溶液体积按需将要量直接将测试化合物加入水中，二是将被测试化合物先配制成浓度较高的配置液，然后按照设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。

预备试验：预备试验的目的是为正式进行毒性试验确定浓度范围。预备试验通常选择3-5个间隔较大的浓度范围和少量的受试生物。观察24-96h，求得100%死亡浓度和0%死亡浓度。然后在两者之间选择5-7个试验浓度进行正式试验。

试验浓度的选择：根据预备试验的结果和确定的试验浓度组数，在急性毒性试验中，一般按照等对数间距来确定试验溶液中待测试有物质浓度。

试验负荷：是指单位体积试验溶液中投放实验生物的重量。一般按照下列原则设置试验负荷：（1）受试生物对毒物的吸收、吸附不得引起试验溶液中溶解氧和毒物浓度的明显下降；（2）受试生物的代谢产物的积累不超过允许水平；（3）受试生物有一定的活动空间。

试验期间的施肥和投饵：急性毒性试验试验期间不投饵，慢性毒性试验一般至少每天定时投喂一次。