医薬、農薬、一般化学品等が有する毒性の作用機構の究明を目的とした試験。 遺伝子レベルでの形態変化や表面抗原、培養上清の生化学パラメーター等を測定し、化学物質が原因となる細胞機能への影響を解析する。 具体的な手法としては遺伝子シークエンス解読、遺伝子突然変異試験、遺伝子変換試験、DNA損傷あるいは修復試験などがある。