生物学特征
一般特性
1.对营养缺乏非常敏感，特别是维生素A和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏症状。
2.大鼠不能呕吐。
3.对外部环境反映敏感。
喜静环境，夜间活动，噪音和不适光照对繁殖影响很大。
对饲养环境中的粉尘、氨气和硫化氢等极为敏感，如果饲养室内空气卫生条件较差，在长期慢性刺激下，可引起肺部大面积的炎症。
对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于40％时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发生，一般饲养室湿度应保持在50~65％之间。
解剖学特点
1.肝脏共分6叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。
2.无胆囊。
3.心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。
4.无扁桃体。
5.眼角膜无血管，有棕色脂肪组织。
生理学特点
成熟早、繁殖力强。适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性为80日龄；一般大鼠生育期为90～300天，寿命为2—3年。
染色体共21对。
大鼠主要品系
1．近交系：目前大鼠近交系达上百种。
(1)ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。
(2)F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。
(3)LEW：白化，可移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。
(4)LOU／C和LOU／M：两系大鼠均为白化，分别为浆细胞瘤的高发系和低发系。
(5)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为：200~350mmHg(26.7~46.3KPa)，雌鼠为：180~200mmHg(24.0~26.7KPa)，心血管疾病发病率高。对降压药物有反应，可作为高血压动物模型用于药物筛选。
2．封闭群
(1)Wistar：头部较宽。该种群性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性情温顺，对传染病的抵抗力较强，自发肿瘤发生率低。
(2)SD：头部狭长，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤率较低。对性激素感受性高。常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。
3．杂交一代动物(Fl代)（略）
在生物医学中的选择应用
生理学研究
大鼠垂体一肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体，卵巢等内分泌研究。利用大鼠对新环境易适应，有探索性，易训练，对惩罚和暗示敏感等特性进行行为学研究和高级神经活动的研究。大鼠无胆囊，但胆总管较粗大，可采用胆总管插管收集胆汁进行消化功能的研究。
营养学研究
大鼠对营养缺乏比较敏感，可发生典型的症状，是研究营养学的首选动物。
常用于蛋白质缺乏、氨基酸、维生素和无机离子代谢等研究；
用于营养不良和饥饿对身体发育所产生不利影响的研究；
用于代谢性疾病的研究。
自发高血压肥胖大鼠SHR/N-CP 用于研究Ⅱ型糖尿病；
自发糖尿病大鼠“BB”Wistar用于研究Ⅰ型糖尿病；
盐敏感大鼠Ds用于高盐对生理因素的影响。
药物学研究
大鼠由于繁殖力强、易饲养、体型大小合适、给药容易、采样方便、畸胎发生率低、行为多样化，被广泛用于药物毒力、药效评价、新药筛选等研究。
1.药物毒理学试验
大鼠广泛应用在各种药物的毒理学研究中，如急性、亚急性和慢性毒性试验、生殖毒性试验和药物依赖试验等;
大鼠也经常用于“三致”试验研究。
2.药物药效研究
神经系统疾病药物药效评价。特别对影响副交感神经效应器接点的药物研究时，首选大鼠。
心血管疾病药物的药效评价，大鼠的血管阻力和血压对药物的反映均很敏感，与人类或大动物的反映均较一致。例如SHR大鼠是研究高血压药物的极好的动物模型。
治疗炎症药物药效评价，大鼠踝关节对炎症反应敏感，用于抗关节炎药物的研究。
肿瘤研究
有些大鼠品系具有较高的肿瘤自发率。实验中主要用化学物质诱发大鼠的肿瘤,如形成肝癌、肺癌、胃癌、肺腺癌、食道癌、乳腺癌、白血病、垂体肿瘤、鼻炎癌以及多种肿瘤，易研究癌变机理。
遗传疾病研究
有些大鼠品系具有自发性遗传疾病，如白内障、尿崩症、肥胖、高血压、癫痫等，这些疾病具有与人类相似的特征，可作为人类这些遗传性疾病良好的动物模型。
传染病研究
多种病原体可使大鼠产生与人相似的疾病，因此，大鼠被用于这一领域的研究。例如，慢性支气管炎，病毒性肝炎，血吸虫病，钩虫病等的研究。
环境污染与人类健康的研究
大鼠对空气污染非常敏感，常被用作空气污染对人和动物健康影响的研究。重金属污染也可导致大鼠的病理改变，常作为这方面研究的动物模型。此外，大鼠还可用于职业病的研究。
口腔医学研究
用变异链球菌接种大鼠口腔，然后喂给含蔗糖食物，大鼠牙齿上的珐琅质蛀损在宏观和微观上同人的蛀齿相似，可用来研究龋齿。
心血管疾病研究
SHR大鼠是研究心血管疾病的首选动物，因为它和人类自发性高血压有很多相似之处。目前已培育出多种不同类型的高血压的大鼠品系。
不宜采用大鼠制作动物模型的实验研究：
研究体温变化的试验,因为大鼠体温变化不稳定；
慢性支气管炎的试验,因为大鼠气管及支气管腺不发达；
催吐试验,因为大鼠无呕吐反应；
胆囊功能试验,因为大鼠无胆囊。