大鼠和小鼠在多個方面有所不同，以下是詳細介紹：
屬性不同。大鼠和小鼠屬於不同的物種，小鼠（Mus musculus）屬於鼠科、小家鼠種，而大鼠（Rattus norvegicus）屬於鼠科、家鼠屬、褐家鼠種。
生活習性不同。小鼠通常性情溫順，易於捕捉，膽小怕驚，對外來刺激敏感，成熟早，繁殖力強，壽命約1~3年。大鼠則喜啃咬，白天常擠在一起休息，夜間活動量大，喜肉食，對光照、噪音敏感，2月齡性成熟，性周期約4~5天，妊娠期為19~21天，哺乳期為21天，每胎產仔平均8支。
常用品系不同。小鼠常見的品系包括近交系、封閉群等，如BALB/c、C57BL/6等。大鼠常見的品系包括黑大鼠、棕色大鼠等。
適應性不同。大鼠是齧齒動物的一種，體型較大，適應性強，廣泛分布於世界各地，是世界上使用數量僅次於小鼠的實驗動物。小鼠體型較小，廣泛分布於世界各地，經長期人工飼養選擇培育，已育成1000多近交系和獨立的遠交群。
生理特徵不同。大鼠在生理特徵、形態和基因上更接近人類，同時較大的身體和器官尺寸便於多次採樣，以及進行電生理學、神經外科影像學程式操作。小鼠則由於體積小、成本低，特別是胚胎細胞相對穩定，方便進行各種遺傳操作，進行基因編輯。
此外，大鼠和小鼠在性情、聲音、節律及飲食等方面也有所不同。