動物心理實驗是一種科學研究方法，旨在通過觀察和分析動物的行為、認知和情感反應，來探討心理過程的機制。這類實驗在心理學、神經科學、行為學等領域具有重要價值，能夠幫助研究者了解動物的學習、記憶、決策、情緒等心理功能，並為人類心理學研究提供參考。
經典條件反射實驗
由俄國生理學家巴甫洛夫（Ivan Pavlov）開創，通過將中性刺激（如鈴聲）與非條件刺激（如食物）反覆配對，使動物形成條件反射（如聽到鈴聲後分泌唾液）。這一實驗揭示了學習與條件反射的基本原理。
操作性條件反射實驗
由美國心理學家斯金納（B.F. Skinner）提出，通過獎勵或懲罰來強化或削弱動物的特定行為。例如，在「斯金納箱」中，老鼠按壓槓桿後會獲得食物獎勵，從而學會按壓槓桿的行為。
迷宮實驗
迷宮實驗用於研究動物的空間學習和記憶能力。例如，托爾曼（Edward Tolman）的「認知地圖」實驗表明，老鼠能夠在迷宮中形成對環境的心理表徵，從而找到最短路逕到達食物。
社會行為實驗
通過觀察動物在群體中的互動行為，研究其社會結構和情感反應。例如，哈洛（Harry Harlow）的「絨布母猴實驗」揭示了幼猴對溫暖和安全感的需求，挑戰了當時關於依戀行為的理論。
情緒與壓力實驗
通過施加壓力或刺激，觀察動物的情緒反應和生理變化。例如，塞利（Hans Selye）的「壓力反應實驗」揭示了動物在面對長期壓力時的生理適應機制。
認知與問題解決實驗
通過設計複雜任務，研究動物的認知能力和問題解決策略。例如，科勒（Wolfgang Köhler）的「黑猩猩實驗」表明，黑猩猩能夠通過頓悟（insight）解決問題，而不僅僅是試錯。
動物心理實驗在科學研究中具有重要意義，但也引發了倫理爭議。批評者認為，許多實驗可能對動物造成痛苦或傷害，且實驗結果是否能夠完全適用於人類仍存在爭議。因此，現代科學研究強調遵循「3R原則」（替代、減少、最佳化），以減少對動物的傷害並提高實驗的倫理標準。
動物心理實驗為理解心理過程的生物學基礎提供了重要線索，同時也推動了心理學和相關學科的發展。然而，研究者在設計實驗時需充分考慮倫理問題，確保實驗的科學性和人道性。通過合理設計實驗，動物心理研究將繼續為人類探索心理與行為的奧秘提供寶貴見解。