實驗動物的處死方法很多，應根據動物實驗目的、實驗動物品種（品系）、以及需要采集標本的部位等因素，選擇不同的處死方法。無論采用哪一種方法，都應遵循安樂死的原則。

安樂死是指在不影響動物實驗結果的前提下，使實驗動物短時間無痛苦地死亡。

處死實驗動物時應注意，首先要保證實驗人員的安全；其次要確認實驗動物已經死亡，通過對呼吸、心跳、瞳孔、神經反射等指征的觀察，對死亡作出綜合判斷；再者要注意環保，避免污染環境，還要妥善處理好尸體。

一、頸椎脫臼處死法

此法是將實驗動物的頸椎脫臼，斷離脊髓致死，為大、小鼠最常用的處死方法。操作時實驗人員用右手抓住鼠尾根部并將其提起，放在鼠籠蓋或其他粗糙面上，用左手拇指、食指用力向下按壓鼠頭及頸部，右手抓住鼠尾根部用力拉向后上方，造成頸椎脫臼，脊髓與腦干斷離，實驗動物立即死亡。

二、斷頭處死法

此法適用于鼠類等較小的實驗動物。操作時，實驗人員用左手按住實驗動物的背部，拇指夾住實驗動物右腋窩，食指和中指夾住左前肢，右手用剪刀在鼠頸部垂直將鼠頭剪斷，使實驗動物因腦脊髓斷離且大量出血死亡。

三、擊打頭蓋骨處死法

主要用于豚鼠和兔的處死。操作時抓住實驗動物尾部并提起，用木錘等硬物猛烈打擊實驗動物頭部，使大腦中樞遭到破壞，實驗動物痙攣并死亡。

四、放血處死法

此法適用于各種實驗動物。具體做法是將實驗動物的股動脈、頸動脈、腹主動脈剪斷或剪破、刺穿實驗動物的心臟放血，導致急性大出血、休克、死亡。

犬、猴等大動物應在輕度麻醉狀態下，在股三角做橫切口，將股動脈、股靜脈全部暴露并切斷，讓血液流出。操作時用自來水不斷沖洗切口及血液，既可保持血液暢流無阻，又可保持操作臺清潔，使實驗動物急性大出血死亡。

五、空氣栓塞處死法

處死兔、貓、犬常用此法。向實驗動物靜脈內注入一定量的空氣，形成肺動脈或冠狀動脈空氣栓塞，或導致心腔內充滿氣泡，心臟收縮時氣泡變小，心臟舒張時氣泡變大，從而影響回心血液量和心輸出量，引起循環障礙、休克、死亡。空氣栓塞處死法注入的空氣量，貓和兔為20～50ml，犬為90～160ml。

六、過量麻醉處死法

此法多用于處死豚鼠和家兔。快速過量注射非揮發性麻醉藥（投藥量為深麻醉時的30倍），或讓動物吸入過量的乙醚，使實驗動物中樞神經經過過度抑制，導致死亡。

七、毒氣處死法

讓實驗動物吸入大量CO₂等氣體而中毒死亡。