В основе всех токсикологических испытаний на животных лежат два принципа. Во-первых, правильная оценка эффекта исследуемого вещества у экспериментальных животных позволяет сделать вывод о его токсичности для человека. В расчете на единицу поверхности тела сходные дозы вещества оказывают примерно одинаковое токсическое действие на человека и животных (если рассчитывать дозы на единицу веса, то при сходных дозах токсический эффект у человека выше). Данные токсикологических испытаний используют для подбора доз новых лекарственных средств в клинических испытаниях, а также для установления допустимых концентраций вредных веществ в окружающей среде.

Второй принцип состоит в том, что воздействие на животных высокими дозами токсического вещества служит необходимым и надежным методом выявления риска, которому может подвергаться человек при гораздо меньших дозах. В таких исследованиях изучают не выраженность, а частоту развития токсического эффекта (см. выше). Очевидно, что количество участвующих в испытаниях животных, как правило, намного меньше количества людей, которые могут подвергаться воздействию данного вещества. Так, тяжелые токсические эффекты (например, канцерогенные) могут встречаться в 25 ООО случаев из 25 млн, то есть с частотой 0,01%. Для человека такая частота недопустимо высока, однако для выявления подобных эффектов в экспериментальном исследовании должно участвовать не менее 30 ООО животных. Поэтому для того, чтобы оценить риск воздействия вещества в малых дозах, на относительно небольшие группы животных воздействуют высокими дозами. Очевидно, что применяемая в таких случаях экстраполяция не всегда правомочна.