Опыты над животными мало что рассказывают о психических изменениях, вызываемых ЛСД, потому что психические эффекты едва ли можно установить у низших животных; и даже у более высокоразвитых, о них можно судить лишь в определенной мере. Эффекты ЛСД воздействуют в первую очередь на сферу высшей психической и умственной деятельности. Отсюда становиться ясно, что специфических реакций на ЛСД следует ожидать только от высших животных. Тонкие психические реакции нельзя обнаружить у животного, поскольку, даже если они и происходят, животное не в состоянии их выразить. Следовательно, становятся заметными только относительно сильные нарушения, которые выражаются в измененном поведении подопытных животных. Поэтому, даже для высших животных, таких как кошки, собаки и обезьяны, необходимы количества препарата, существенно большие, чем эффективная доза ЛСД для человека.
В то время как мыши под воздействием ЛСД показывают только двигательное беспокойство и изменения в манере облизываться, у кошек мы видим, помимо вегететивных симптомов, таких как стоящая дыбом шерсть (пилоэрекция) и повышенное слюнотечение, симптомы, указывающие на наличие галлюцинаций. Животные беспокойно всматриваются в воздух, и, вместо того, чтобы ловить мышь, кошка оставляет ее в покое, или даже останавливается перед ней в страхе. Можно также прийти к выводу, что поведение собак под воздействием ЛСД включает галлюцинации. Группа шимпанзе, находящихся в клетке, очень чувствительно реагирует на то, что один из стаи получает ЛСД. Даже если в отдельном животном не заметно никаких перемен, все в клетке начинают шуметь, поскольку шимпанзе под влиянием ЛСД больше не подчиняется четко согласованному иерархическому порядку стаи.
Из оставшихся видов животных, на которых тестировался ЛСД, стоит упомянуть только аквариумных рыб и пауков. У рыб наблюдалась необычное положение тела на плаву, а у пауков ЛСД производил явные изменения в плетении паутины. При очень низких оптимальных дозах паутина была даже более пропорциональной и аккуратной, чем обычная: однако, при больших дозах паутина становилась неправильной и рудиментарной.
Насколько токсичен ЛСД? Токсичность ЛСД определялась на нескольких видах животных. Нормой для измерения токсичности вещества является индекс ЛД50, то есть средняя летальная доза, от которой погибает 50% испытуемых животных. Как для ЛСД, так и в целом, он широко варьируется в зависимости от вида животного. ЛД50 для мышей составляет 50-60 мг/кг в/в (то есть, от 50 до 60 тысячных грамма ЛСД на килограмм веса животного при внутривенной инъекции раствора ЛСД). Для крыс ЛД50 снижается до 16.5 мг/кг, для кроликов до 0.3 мг/кг. Один слон, которому ввели 0.297 грамма ЛСД, умер через несколько минут. Вес этого животного определили как 5000 кг, что соответствует летальной дозе 0.06 мг/кг (0.06 тысячных грамма на килограмм веса тела). Поскольку это единичный случай, это значение не следует обобщать, но мы можем заключить, что самое большое земное животное показывает пропорциональную чувствительность к ЛСД, так как летальная доза для слона должна быть приблизительно в 1000 раз меньше, чем для мыши. Большинство животных погибает от летальной дозы ЛСД из-за остановки дыхания.