A mintaszervezet olyan faj , amelyet alaposan tanulmányoznak egy adott biológiai jelenség megértése érdekében , feltételezve, hogy e kísérletek eredményei részben érvényesek lesznek más élőlények ismeretében is. Ez azért lehetséges, mert az alapvető biológiai elvek, mint például az anyagcsere , a szabályozás és a fejlődés útjai , valamint az ezeket a folyamatokat meghatározó gének hasonlóak az emberi sejtekben megfigyeltekhez, amelyeket gyakran nehezebb kezelni. A funkciók és a kapcsolódó gének ilyen megőrzését a biológiai evolúció biztosítja .
A mintaszervezetek többségének meg kell felelnie bizonyos kritériumoknak. A felhasznált fajokat könnyű kezelni a laboratóriumban, és lehetővé kell tenniük nagy egyedek könnyű tenyésztését vagy nevelését. Ezért viszonylag kicsieknek kell lenniük. Életciklusuk és generációs idejük viszonylag rövid (élesztő esetében 1,5–3 óra, egereknél körülbelül 8 hét). Az alkalmazott eukarióta organizmusok (az élesztő kivételével) egyszerű többsejtű szervezetek, különböző típusú sejtekkel. A sejtek teljes száma kicsi, és sztereotip fejlődésük van. Génjeiknek lehetővé kell tenniük a genetikai vizsgálatot, be kell tartaniuk Mendel törvényeit, és lehetővé kell tenniük a mutációk kiváltását. Filogenetikailag és taxonómiailag közel kell lenniük az emberhez, hogy képesek legyenek egy modellről kapott eredmények emberre extrapolálására.
A modell organizmusok használata nagyon összetett modellezési eszköz az emberi szervezet számára. Használata lehetővé teszi az anyagcsere és különösen a betegségek megértésének előrehaladását anélkül, hogy az új kezelések klinikai kísérleteinek fázisaiban is emberen végzett kísérletekhez kellene folyamodnia. Az egyik organizmusról a másikra történő extrapolálást körültekintően kell végezni, mert a mintaszervezetek használata nem korlátlan (példa a talidomid tragédiájára , amelyet nem teszteltek vemhes patkányokon a vizsgálatok során). A kezelések összes mellékhatása, valamint a hosszú távú hatásai sem ismertek.
Az állatkísérletek alternatív módszereit olyan új technológiáknak és fejlettebb módszereknek köszönhetően fejlesztették ki, mint a virtuális modellezés és szimuláció, sejttenyészet in vitro vagy sem, a nem invazív orvosi képalkotó technikák, például az MRI vagy a PET vizsgálat. Ezen új eszközök létrehozását és használatát etikai okok, az állatok felnevelésének és fenntartásának költségei, valamint a modellorganizmusok által támasztott korlátok motiválták. Ugyanakkor nincs tökéletes helyettesítő egy olyan összetett élő szervezet tanulmányozására, mint az embereké.
Egyes emlősök csak modellként használhatók nagyon speciális kutatás, mint például a patkány a tanulmány a magas vérnyomás , és a nyúl vagy a disznó , hogy az atherosclerosis .