Mặc dù nhiều loài động vật cũng có cơ chế đáp ứng đau tương tự như của con người, như cũng có những dây thần kinh và những khu vực tương tự ở não bộ liên quan đến xử lý đau, cũng có các biểu hiện hành vi đáp ứng đau, nhưng điều rất khó là làm thế nào để đánh giá động vật thực sự có trải nghiệm đau hay không.[16]Khả năng trải nghiệm đau ở một loài động vật kể cả con người không thể được xác định trực tiếp nhưng nó có thể được ghi nhận thông qua các phản ứng sinh lý và hành vi tương tự.[17] Nhiều loài động vật cũng thể hiện thay đổi hành vi và sinh lý phức tạp cho thấy khả năng về trải nghiệm đau như: chúng ăn ít hơn, hành vi thông thường bị thay đổi, hành vi cộng đồng bị ức chế, chúng có thể có các hành vi bất thường như phát tiếng kêu cứu nạn đặc trưng, ​​thay đổi hô hấp và tim mạch, cũng như biểu hiện viêm và giải phóng hóc môn căng thẳng.[16]Elwood đã đưa ra một số tiêu chí cho biết khả năng một loài có thể có cảm thấy đau đớn bao gồm:[18]

1. Có hệ thần kinh và thụ cảm thể thích hợp
2. Những thay đổi sinh lý đối với các kích thích có hại
3. Biểu hiện những phản ứng vận động mang tính bảo vệ có thể bao gồm hạn chế cử động khu vực bị bệnh như đi khập khiễng, cọ xát, nắm giữ hoặc tự cắt đứt
4. Có các thụ cảm thể opioid và biểu hiện giảm đáp ứng với các kích thích có hại khi cho thuốc giảm đau và gây tê cục bộ
5. Biểu hiện sự cân bằng giữa việc tránh kích thích và yêu cầu động lực khác
6. Biểu hiện học cách tránh
7. Khả năng nhận thức và tri giác cao