Um dos maiores argumentos contra os testes genéticos em animais é o potencial de dor e sofrimento infligidos aos animais. Embora os defensores dos testes afirmem que todos os procedimentos utilizem os métodos mais seguros, humanos e indolores possíveis, os defensores dos direitos dos animais argumentam que não há como garantir que os animais não sintam dor durante os procedimentos e que não sofram efeitos colaterais de longo prazo resultantes de testes mal sucedidos ou prolongados.
Outro argumento contra os testes genéticos em animais é o risco de morte do animal durante ou como resultado do processo de teste. Como alguns testes exigem que o animal seja sedado, complicações às vezes surgem, resultando na morte do animal devido a testes mal sucedidos. Além do risco de morte acidental, segundo um artigo publicado pelo About Animal Testing, alguns animais são eutanasiados imediatamente após os procedimentos de teste porque os testes podem causar extremo desconforto ao animal após a conclusão.
Uma das questões mais controversas sobre testes genéticos em animais é seu benefício para os humanos. Os defensores dizem que a prática é necessária para testar a eficácia de medicamentos que tratam condições como câncer, diabetes e AIDS. No entanto, os defensores dos direitos dos animais afirmam que não há evidências claras e convincentes de que os resultados obtidos através de testes em animais sejam equivalentes aos resultados que poderiam ser obtidos em humanos. Como resultado, eles sustentam que, a menos que a prova dos benefícios possa ser demonstrada, os testes em animais devem ser interrompidos.