Das für den Schutz von Tieren in der Forschung international bedeutsame 3R-Prinzip wurde von William Russell und Rex Burch in ihrer Schrift „The Principles of Human Experimental Technique” von 1959 geprägt. Die drei „R” stehen für „Replacement” (Vermeidung), „Reduction” (Verringerung) und „Refinement” (Verfeinerung). Mit dem 3R-Prinzip wird angestrebt, Tierversuche durch andere Methoden oder Verfahren zu ersetzen (Replacement), unvermeidbare Schmerzen, Leiden und Schäden sowie die Anzahl von Versuchstieren auf ein erforderliches Minimum zu reduzieren (Reduction) und die Eingriffe und Behandlungen zu verbessern (Refinement).

Das 3R-Prinzip ist zum gemeinsamen Bezugspunkt der verschiedensten Organisationen und Initiativen geworden, welche die Vermeidung von Tierversuchen bzw. die Verbesserung der Bedingungen für Versuchstiere zum Ziel haben. Durch die Tierversuchsrichtlinie 2010/63/EU, deren vierter Artikel die Mitgliedstaaten auf den „Grundsatz der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung” festlegt, hat das 3R-Prinzip Eingang in die Gesetzgebung vieler EU-Staaten gefunden. Das 2015 neu gegründete Deutsche Zentrum zum Schutz von Versuchstieren verweist mit seinem Namenskürzel „Bf3R” sowohl auf das 3R-Prinzip als auch auf das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR). Das Bf3R ist ein integrales Element des BfR und unterstützt dieses durch Beratungstätigkeiten zum Schutz von Versuchstieren. Das europäische Pendant zum Bf3R ist das am Joint Research Centre (JCR) der Europäischen Kommission angesiedelte European Union Reference Laboratory for Alternatives to Animal Testing (EURL-ECVAM). Auch das EURL-ECVAM bestimmt Alternativmethoden zum Tierversuch als solche, mit denen das 3R-Prinzip durchgesetzt wird: Ein Experimentalverfahren stellt also genau dann eine Alternative zu Tierversuchen dar, wenn es geeignet ist, Tierversuche zu ersetzen, der Anzahl nach zu verringern oder hinsichtlich der durch sie verursachten Belastungen zu verfeinern.

Im Jahr 2005 ist die Europäische Kommission eine Verpartnerung mit Unternehmen unterschiedlicher Industriebereiche eingegangen, welche die Entwicklung von Alternativverfahren zu Tierversuchen zum Ziel hat (European Partnership to Promote Alternative Approaches to Animal Testing (EPAA)). Das Gründungsdokument der EPAA ist die so genannte „3Rs Declaration”. Seit 2013 vergibt die EPAA alle zwei Jahre 3R-Preise für besondere Verdienste in der Entwicklung von Alternativverfahren.