In vitro tyrimai yra mokslinio tyrimo tipas, atliekamas laboratorijoje. Norint, kad bandymas būtų laikomas in vitro tyrimu, turi būti du komponentai. Pirma, tyrimas turi būti atliktas in vitro, o tai reiškia, kad mėgintuvėlyje ar kitame steriliame inde, o ne gyvame organizme. Antra, testas turi būti tyrimas, o tai reiškia, kad tai yra vaisto aktyvumo organinio audinio mėginyje matas. Šie testai yra naudingi kuriant naujus vaistus, nes tuos, kurie yra neveiksmingi, galima greitai atmesti, o tai leidžia mokslininkams sutelkti dėmesį į tuos, kurie gali pasirodyti sėkmingi.
Naujo vaisto pateikimas į rinką yra sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas. Naudojant in vitro tyrimus žymiai sutrumpėja laikas, per kurį reikia atmesti neveiksmingą vaistą. Audinių mėginiai, pvz., organų ar kraujo sekcijos, gali būti užkrėsti liga ir mėginiams gali būti skiriamas galimas gydymas. Vaisto ir mėginio sąveikos stebėjimas mėgintuvėlyje leidžia mokslininkams greitai nustatyti, ar vaistas turi norimą poveikį. Narkotikai, kurie rodo žadą, gali pereiti prie kitų testavimo etapų, o tų, kurie atrodo, kad jie neveikia, galima atsisakyti.
In vitro tyrimai ne tik pagreitina naujų vaistų testavimo procesą, bet ir sumažina vaistų kūrimo išlaidas. Naudojant audinių mėginius galima vienu metu atlikti daug tyrimų. In vitro tyrime galima naudoti mėginius, kuriuos galima papildyti, pvz., kraujo mėginius. Nors daugelis šių mėginių yra paimti iš gyvūnų, bandymų in vitro kaina yra daug mažesnė nei in vivo bandymų kaina.
In vitro tyrimuose gali būti naudojami žmogaus audinių mėginiai. Dažnai mediciniškai neetiška atlikti tyrimus su gyvais žmonėmis, tačiau tyrimus galima atlikti su žmogaus kraujo mėginiais arba kitais audinių mėginiais, paimtais iš lavonų. Žmogaus audinių mėginių naudojimas leidžia mokslininkams geriau suprasti, kaip tam tikras vaistas paveiks žmogaus ląsteles. Nors bandymams vis dar reikalinga in vivo fazė, rezultatai, kurie pasirodė esantys daug žadantys atliekant bandymus in vitro, gali parodyti, ar naujas vaistas bus veiksmingas žmonėms.