実験動物（じっけんどうぶつ、Experimental Animals, Laboratory Animals）とは、狭義には実験、研究その他科学において利用するために合目的に生育している動物、動物実験に利用される動物のことである。ほかに試験、教育、生物学的製剤の製造に使われる。広義の意味では実験用動物とされ、家畜など産業用動物 (Domestic Animals) や、科学に利用される野生動物（Animals obtained from nature）を含めることもある。社会的には家畜、ペット (Pet)、伴侶動物 (Companion Animals) の次の位置づけとして「第三の家畜」と称することもある。なお、動物園、水族館など展示用動物は家畜ではない。 狭義の実験動物の種には、マウス、ラット、モルモット、スナネズミ、ハムスター、フェレット、ウサギ、イヌ、ミニブタがよく使われる。これら動物はある程度の遺伝学的な統御がされており、均質な遺伝的要件を備えていることから、動物実験に必要な再現性あるいは精度をある程度担保している。一般的な生物学的研究に使われる実験用の動物は、モデル動物とか、動物以外も含めモデル生物と呼ばれる。