Chuột được coi là loài lý tưởng cho những nghiên cứu liên quan đến tim mạch, độc tính và nghiên cứu hành vi. Mặt khác, chúng cũng được sử dụng để nghiên cứu về thần kinh. trong đó các tế bào não được cấy vào hộp sọ của chuột.
Với tư cách là con vật thí nghiệm phổ biến nhất, chuột đã giúp con người đạt được rất nhiều thành tựu khoa học, 

Không phải cứ ai muốn là có thể dùng chuột trong thí nghiệm. Các nhà khoa học phải được tập huấn về đạo đức và quy tắc đối xử với động vật rồi mới được phép "làm việc" với chúng trong phòng thí nghiệm. Quy tắc đối xử khác nhau tùy quốc gia. Tại Canada và châu Âu, các nhà khoa học phải chịu sự giám sát của một cơ quan quản lý quốc gia; còn ở Mỹ họ phải tuân thủ quy định riêng của từng tổ chức và hướng dẫn chung của Viện Y tế quốc gia.
 Quy trình áp dụng được cập nhật hàng năm cho phù hợp với thực tế hiểu biết của con người về loài chuột.

Theo Live Science, về mặt di truyền, loài chuột có nhiều điểm chung đáng ngạc nhiên với con người. Chúng chia sẻ khoảng 95% mã di truyền với con người. Điều đó khiến cho loài chuột trở thành một phép so sánh tương đối tốt đối với con người, đặc biệt là khi các nhà khoa học đã giải mã hoàn toàn bộ gen của người, chuột nhắt và chuột cống, giúp dễ dàng phân lập và so sánh các gen tương đương.

Trên hết, những con chuột có thể được nhân giống để bắt chước một số điều kiện nhất định ở người. Ví dụ, những con chuột đã được nhân giống đặc biệt có chứa gen đột biến gây điếc di truyền giống như con người. Theo Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, bằng cách quan sát những con chuột này, chúng ta có thể thực hiện loại thí nghiệm có kiểm soát không thể thực hiện được ở người (vì một số vấn đề liên quan đến đạo đức).
Không giống như những động vật lớn hơn, chuột sinh sản nhanh chóng, theo Live Science. Thời kỳ mang thai của chúng chỉ kéo dài khoảng ba tuần và chỉ trong vòng sáu tuần sau đó, những con chuột con có thể phát triển thành những con trưởng thành về mặt giới tính.

Điều đó có nghĩa là có thể nghiên cứu nhiều thế hệ chuột chỉ trong một chương trình nghiên cứu, cho phép các nhà khoa học kiểm tra cách thức di truyền giữa các thế hệ.
Ngoài ra, chuột là loài động vật có kích thước nhỏ, dễ thuần hóa, do đó các nhà khoa học thường không gặp vấn đề gì quá phức tạp khi sử dụng chúng. Thêm vào đó, chúng là những sinh vật khá dễ thích nghi, có thể làm quen với nhiều môi trường khác nhau, bao gồm cả những môi trường kỳ lạ của phòng thí nghiệm.