無菌小鼠是采用目前的監測方法在小鼠體內無法檢測到任何微生物（包括細菌，真菌，病毒和寄生蟲等除內源性逆轉錄病毒外）存在的一種小鼠。為了防止任何微生物的可能污染，無菌小鼠的飼養與無菌狀態的維持必須按照嚴格的無菌飼養操作程序和嚴謹的樣品檢測要求進行，并且必須在嚴格監控的隔離器條件下操作實施。

與常規實驗室小鼠比較，無菌小鼠的外觀沒什么特別的，但是其機能、結構和常規實驗室小鼠有一些不同，主要體現在以下幾個方面：

腸道結構

對無菌小鼠進行解剖，能觀察到最明顯特點是盲腸比普通小鼠大5-6倍。

圖1. GF、SPF級BALB/c小鼠盲腸對比

觀察其腸道肌層，會發現它的腸道肌層很薄、腸絨毛較不規則、絨毛長度相對較長，這是由于腸道微生物廣泛參與食物的代謝和吸收，無菌鼠因腸道中缺失微生物群營養代謝障礙，表現為結直腸和盲腸通過代償性增生增加營養的吸收，其中增生程度以盲腸表現最為明顯。

圖2. 3月齡GF、SPF級 BALB/c 小鼠小腸組織結構圖

腸道機能

腸蠕動較慢、小腸通透性較低、腸上皮細胞再生能力較弱。

無菌鼠的循環系統、血液系統和網狀內皮系統

和普通小鼠相比，無菌鼠的心臟以及血容量相對較小、血液中的白細胞數增加且相對恒定、膽固醇含量增加。

脾臟縮小，無三級濾泡，網狀內皮細胞功能降低。這是由于無菌鼠中腸道微生物群的缺失會嚴重影響腸道相關免疫組織和淋巴細胞的發育，并導致先天性免疫應答減弱。

圖3. GF、SPF級BALB/c小鼠脾臟對比

圖4. GF、SPF級BALB/c小鼠腸系膜淋巴結組織結構圖

疾病模型

通常對高脂飲食引起的肥胖不敏感；

某些腫瘤易感小鼠（如某些基因修飾小鼠）經無菌化后，成為腫瘤不易感小鼠。

對飼養條件要求高

因為無菌鼠一直生活在無菌的環境，它們對微生物的感染異常敏感，也更容易出現污染，因此對飼養繁殖的要求就更高。無菌動物體內不能合成維生素B和維生素K，需額外提供。無菌條件對動物生殖影響不大。無菌鼠因出生無感染，身體較好，其繁殖率高于普通大小鼠。

由于無菌鼠具有以上特殊的生理特點，因此，在應用無菌鼠模型時應考慮到這些可能影響實驗結果的因素。