當實驗中途停止或結束時，實驗者應站在實驗動物的立場上以人道的原則去處置動物，原則上不給實驗動物任何恐怖和痛苦，也就是要施行安樂死。安樂死是指實驗動物在沒有痛苦感覺的情況下死去。實驗動物安樂死方法的選擇取決于動物的種類與研究的課題。
一、蛙 類
常用金屬探針插入枕骨大孔,破壞腦脊髓的方法處死。將蛙用濕布包住，露出頭部,左手執蛙，并用食指按壓其頭部前端，拇指按壓背部，使頭前俯；右手持探針由凹陷處垂直刺入，刺破皮膚即入枕骨大孔。這時將探針尖端轉向頭方，向前深入顱腔，然后向各方攪動，以搗毀腦組織。再把探針由枕骨大孔刺入并轉向尾方，刺入椎管，以破壞脊髓。腦和脊髓是否完全破壞,可檢查動物四肢肌肉的緊張性是否完全消失。拔出探針后,用一小干棉球將針孔堵住,以防止出血。操作過程中要防止毒腺分泌物射入實驗者眼內。如被射入時，則需立即用生理鹽水沖洗眼睛。
二、大鼠和小鼠
1. 頸椎脫臼法：右手抓住鼠尾用力向后拉,同時左手拇指與食指用力向下按住鼠頭。將脊髓與腦髓拉斷，鼠便立即死亡。
2. 斷頭法：用剪刀在鼠頸部將鼠頭剪掉，鼠立即死亡。
3. 擊打法：右手抓住鼠尾,提起，用力摔擊其頭部，鼠痙攣后立即死去。或用木錘用力擊打鼠頭部也可致死。
4. 急性大出血法：可采用鼠眼眶動脈和靜脈急性大量失血方法使鼠立即死亡。
5. 藥物致死法：吸入一定量的一氧化碳、乙醚、氯仿等均可使動物致死。
三、狗、兔、豚鼠
1. 空氣栓塞法：向動物靜脈內注入一定量的空氣,使之發生栓塞而死。當空氣注入靜脈后，可在右心隨著心臟的跳動使空氣與血液成泡沫狀，隨血液循環到全身。如進到肺動脈，可阻塞其分支，進入心臟冠狀動脈，造成冠狀動脈阻塞，發生嚴重的血液循環障礙，動物很快致死。一般兔、貓等靜脈內注入20～40ml空氣即可致死。每條狗由前肢或后肢皮下靜脈注入80～150ml空氣，可很快致死。
2. 急性失血法：先使動物輕度麻醉，如狗可按每公斤體重靜脈注射硫噴妥鈉20～30mg，動物即很快入睡。暴露股三角區，用鋒利的殺狗刀在股三角區作一個約10厘米的橫切口，把股動、靜脈全切斷，立即噴出血液。用一塊濕紗布不斷擦去股動脈切口周圍處的血液和血凝塊,同時不斷的用自來水沖洗流血,使股動脈切口保持暢通，動物在3～5分鐘內即可致死。采用此種方法，動物十分安靜，對臟器無損傷，對活殺采集病理切片標本是一種較好的方法。
如果處死狗的同時要采集其血液時，則在用硫噴妥鈉輕度麻醉后，將狗固定在狗手術臺上。分離頸動脈，插一根較粗的塑料管，放低狗頭，打開動脈夾，使動脈血流入裝有抗凝血的容器內，并不斷搖晃，以防血液凝固。