无菌小鼠是采用目前的监测方法在小鼠体内无法检测到任何微生物（包括细菌，真菌，病毒和寄生虫等除内源性逆转录病毒外）存在的一种小鼠。为了防止任何微生物的可能污染，无菌小鼠的饲养与无菌状态的维持必须按照严格的无菌饲养操作程序和严谨的样品检测要求进行，并且必须在严格监控的隔离器条件下操作实施。

与常规实验室小鼠比较，无菌小鼠的外观没什么特别的，但是其机能、结构和常规实验室小鼠有一些不同，主要体现在以下几个方面：

肠道结构

对无菌小鼠进行解剖，能观察到最明显特点是盲肠比普通小鼠大5-6倍。

图1. GF、SPF级BALB/c小鼠盲肠对比

观察其肠道肌层，会发现它的肠道肌层很薄、肠绒毛较不规则、绒毛长度相对较长，这是由于肠道微生物广泛参与食物的代谢和吸收，无菌鼠因肠道中缺失微生物群营养代谢障碍，表现为结直肠和盲肠通过代偿性增生增加营养的吸收，其中增生程度以盲肠表现最为明显。

图2. 3月龄GF、SPF级 BALB/c 小鼠小肠组织结构图

肠道机能

肠蠕动较慢、小肠通透性较低、肠上皮细胞再生能力较弱。

无菌鼠的循环系统、血液系统和网状内皮系统

和普通小鼠相比，无菌鼠的心脏以及血容量相对较小、血液中的白细胞数增加且相对恒定、胆固醇含量增加。

脾脏缩小，无三级滤泡，网状内皮细胞功能降低。这是由于无菌鼠中肠道微生物群的缺失会严重影响肠道相关免疫组织和淋巴细胞的发育，并导致先天性免疫应答减弱。

图3. GF、SPF级BALB/c小鼠脾脏对比

图4. GF、SPF级BALB/c小鼠肠系膜淋巴结组织结构图

疾病模型

通常对高脂饮食引起的肥胖不敏感；

某些肿瘤易感小鼠（如某些基因修饰小鼠）经无菌化后，成为肿瘤不易感小鼠。

对饲养条件要求高

因为无菌鼠一直生活在无菌的环境，它们对微生物的感染异常敏感，也更容易出现污染，因此对饲养繁殖的要求就更高。无菌动物体内不能合成维生素B和维生素K，需额外提供。无菌条件对动物生殖影响不大。无菌鼠因出生无感染，身体较好，其繁殖率高于普通大小鼠。

由于无菌鼠具有以上特殊的生理特点，因此，在应用无菌鼠模型时应考虑到这些可能影响实验结果的因素。