Preklinisch onderzoek gebeurt in een laboratorium en met dieren. Dit onderzoek levert de eerste aanwijzingen voor de werkzaamheid en veiligheid van een nieuw, potentieel medicijn. Pas wanneer preklinisch onderzoek aantoont dat de voordelen opwegen tegen de risico’s, mag het middel verder worden getest in klinisch onderzoek bij mensen. Gemiddeld duurt preklinisch onderzoek 1-2 jaar, afhankelijk van de complexiteit van het middel en de resultaten van de diverse testen.
Het onderzoek gebeurt in verschillende stappen: eerst wordt er getest op cellen en weefsels in vitro (buiten het lichaam), daarna op dieren (in vivo) om het effect en eventuele toxiciteit te beoordelen.
Nieuwe technologieën, zoals biomedische beeldvorming, geavanceerde genetica en computermodellen, worden steeds vaker ingezet om proefdiergebruik te verminderen en resultaten nauwkeuriger te maken.