Os ensaios in vitro são um tipo de teste científico realizado em laboratório. Existem dois componentes que devem estar presentes para que um teste seja qualificado como um ensaio in vitro. Primeiro, o teste deve ser realizado in vitro, ou seja, em um tubo de ensaio ou outro recipiente estéril, ao invés de em um organismo vivo. Em segundo lugar, o teste deve ser um ensaio, o que significa que é uma medida da atividade de um medicamento em uma amostra de tecido orgânico. Esses testes são úteis no desenvolvimento de novos medicamentos porque aqueles que são ineficazes podem ser rapidamente descartados, permitindo que os cientistas concentrem sua atenção naqueles que podem ser bem-sucedidos.
O processo de colocar um novo medicamento no mercado é complicado e demorado. O uso de testes in vitro reduz significativamente o tempo que leva para descartar uma droga ineficaz. As amostras de tecido, como seções de órgão ou sangue, podem ser infectadas com uma doença e tratamentos potenciais podem ser administrados às amostras. A visualização da interação entre a droga e a amostra em um tubo de ensaio permite aos cientistas determinar rapidamente se a droga tem o efeito desejado. Os medicamentos que se mostram promissores podem então passar para outras fases de teste, enquanto aqueles que parecem não funcionar podem ser abandonados.
Além de acelerar o processo de teste de novos medicamentos, os ensaios in vitro também diminuem os custos de desenvolvimento de medicamentos. O uso de amostras de tecido permite que muitos testes sejam realizados ao mesmo tempo. Em um ensaio vitro, é possível usar amostras que podem ser reabastecidas, como amostras de sangue. Embora muitas dessas amostras sejam coletadas de animais, o custo em vida animal para testes in vitro é muito menor do que para testes in vivo.
Os ensaios in vitro podem usar amostras de tecido humano. Freqüentemente, é antiético do ponto de vista médico fazer testes em humanos vivos, mas os testes podem ser realizados em amostras de sangue humano ou em outras amostras de tecido coletadas de cadáveres. O uso de amostras de tecido humano permite aos cientistas adquirir uma melhor compreensão de como uma determinada droga afetará as células humanas. Embora o teste ainda exija uma fase in vivo, os resultados que se provam promissores durante a parte in vitro dos testes podem indicar se um novo medicamento será eficaz em pacientes humanos.