En la actualidad existe un acuerdo general de que los animales no son meros autómatas, sino que son capaces de sufrir y se les debe cierta consideración moral. Quienes defienden la necesidad indiscriminada de utilizar animales en experimentación tienen la carga de la prueba y se ven ahora obligados a defender sus ideas frente a la posición ampliamente aceptada de que, por lo menos, el sufrimiento y sacrificio gratuito de animales no es moralmente aceptable. El bienestar animal es en definitiva un valor a preservar.

En concordancia con esta nueva tesis surge el principio de las tres erres (3Rs), una propuesta formulada por los investigadores británicos W. Russell y R. Burch en 1959 (publicado en su libro The Principles of Humane Experimental Technique) que hace referencia a los tres requisitos básicos que debe cumplir toda experimentación con animales . Estos autores establecen el concepto de trato humanitario —aquel que evite todo sufrimiento y dolor innecesarios— y el uso de escalas de valoración y reconocimiento del sufrimiento que permitan minimizarlo.

1. Reducción. Empleo de cualquier estrategia encaminada a utilizar el mínimo número de animales necesario para alcanzar el objetivo propuesto en el procedimiento.
   Aplicar diseños estadísticos correctos que permitan utilizar sólo el número de animales necesario para obtener una información fiable y precisa. Tan inadecuado resulta un procedimiento experimental que utiliza más animales de los necesarios, como el que utiliza tan pocos que sus resultados no proporcionan la calidad científica exigible, y que a la larga resultan inútiles por no ser fiables.
2. Refinamiento. Utilización de sistemas que permitan disminuir la severidad del daño infringido a los animales todavía imprescindibles para muchos procedimientos.
   Actualmente la utilización de técnicas no invasivas, como por ejemplo la resonancia magnética, permiten eliminar o reducir el dolor, además del número de animales; pues con ellas cada animal actúa como su propio control, incrementando la calidad de los resultados científicos. En todo caso, incluye cualquier diseño en el procedimiento que afecte a la vida del animal de experimentación y permita aliviar o reducir el posible dolor o malestar que vaya a padecer.
3. Reemplazo. Búsqueda técnicas alternativas que puedan aportar el mismo nivel de información que el obtenido en procedimientos con animales y que no impliquen la utilización de estos.
   Sustitución de los animales vertebrados por cualquier otro método que emplee material no sensitivo,  entendiendo por material no sensitivo, desde los modelos computacionales hasta los ensayos in vitro con modelos celulares, o los ensayos con organismos menos evolucionados como microorganismos, plantas e invertebrados, cuya capacidad para sentir dolor está reducida al máximo, debido en unos casos a la carencia de sistema nervioso y en otros, al menor desarrollo de sus sistemas sensoriales.

El uso de animales en experimentación debe ser ponderado y buscarse un equilibrio entre la finalidad perseguida en la investigación o formación y la protección animal.

• Declaración universal de los derechos del animal. LIGA INTERNACIONAL DE LOS DERECHOS DEL ANIMAL. Londres, 23 de septiembre de 1977.
• Declaración de la Asociación Médica Mundial sobre el Uso de Animales en la Investigación Biomédica. ASOCIACIÓN MÉDICA MUNDIAL. Adoptada por la 41ª Asamblea Médica Mundial Hong Kong, septiembre 1989 y revisada por la Asamblea General de la AMM, Pilanesberg, Sudáfrica, octubre 2006.
• Ética de la experimentación animal. Directrices legales y éticas contemporáneas. PARDO, A. Cuadernos de Bioética. AEBI, aebioetica.org. Edición Electrónica. Nº 58. Volumen XVI, 3ª .Septiembre-diciembre, 2005.
• The ethics of research involving animals. NUFFIELD COUNCIL ON BIOETHICS. Published by Nuffield Council on Bioethics. London, ISBN 1 904384 10 2. May 2005.
• The Principles of Humane Experimental Technique. RUSSELL, W, BURCH, R. 1959.