تجربة الحيوانات في البحوث العلمية يمكن أن تؤثر سلباً على الحيوانات المستخدمة في الدراسات، بالإضافة إلى أنها لها عواقب نفسية على البشر. فقد يعاني علماء الحيوان والعاملون في المجال الطبي والعلمي من شعور بالقلق والتوتر بسبب طبيعة عملهم، خاصةً إذا كانوا يعاملون الحيوانات بطريقة لا تسمح لهم بالتعاطف معها. ويؤدي هذا الشعور إلى تدهور صحتهم النفسية، ويمكن أن يؤثر على علاقاتهم الاجتماعية والعائلية.
بالإضافة إلى ذلك، تمثل تجربة الحيوانات نقطة حساسة في المجتمع، حيث يرى البعض أن استخدام الحيوانات في التجارب يمثل انتهاكًا لحقوق الحيوانات وتعتبر ضرورة إنسانية، في حين يرى البعض الآخر أن استخدام الحيوانات في البحوث العلمية هو ضرورة علمية لتطوير العلوم الطبية والتكنولوجيا.
ومن الآثار النفسية الأخرى لتجربة الحيوانات، هي تأثيرها على الاهتمام بالأخلاق وحقوق الحيوانات، حيث يمكن أن تؤدي التجارب السيئة بالحيوانات إلى زيادة وعي الناس بحقوق الحيوانات وضرورة حمايتهم، بينما يمكن أن يؤدي استخدام الحيوانات في البحوث بطريقة ضمان حياة مريحة لها إلى التقليل من القلق المتزايد.