（1）生理學研究：大鼠垂體－腎上腺系統發達，垂體摘除比較容易，可用來進行腎上腺、垂體、卵巢等內分泌腺研究。大鼠無膽囊，但膽總管較大，可經膽總管收集膽汁，研究消化功能等。
（2）營養學研究：大鼠是首先用于營養學研究的實驗動物。維生素就是用大鼠研究發現的。由于大鼠雜食，解剖和生理性質與人相似，生長及代謝快，用大鼠做營養學研究的資料極多，常用于維生素或蛋白缺乏及氨基酸和鈣、磷代謝的研究。
（3）代謝性疾病研究：動脈粥樣硬化，淀粉樣變性，酒精中毒，十二指腸潰瘍等。
（4）藥物學研究：急毒，長毒，生殖毒性試驗和藥物依賴試驗等。大鼠血壓和血管阻力的變化對藥物作用敏感，適合研究心血管藥物的篩選。大鼠踝關節易于發生炎癥，可用于關節炎藥物的研究等。
（5）腫瘤學研究：很多大鼠腫瘤有可移植性。
（6）心血管疾病研究：大鼠是研究心血管疾病的動物。目前已培育出多種不同類型的高血壓的大鼠品系。還有自發動脈硬化大鼠品系。
（7）老年醫學：大鼠因壽命相對短，體形大有足夠的血液或體液可供測試，價格便宜易得而被廣泛應用。達到老年的標志是在50%的存活率時。SD大鼠為14個月，wistar大鼠24～30個月，以后者為好。LEWIS大鼠
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