In vivo (latinsky: (with)in the living) znamená to, co se odehrává uvnitř organismu. In vivo se ve vědě rozumí experimentování prováděné v živé tkáni nebo na živé tkáni celku, živého organismu na rozdíl od částečného nebo mrtvého organismu. Testování na zvířatech a klinické zkoušky jsou formou výzkumu in vivo.
Tento typ výzkumu přistupuje k experimentování s předmětem holisticky. Často je vhodnější pro pozorování celkových účinků experimentu na jeho živý subjekt (jeho popis a příslušné přednosti viz in vitro).
Podle Christophera Lipinksiho a Andrewa Hopkinse, spolupracovníků společnosti Pfizer Global Research and Development, má výzkum in vivo výhodu v tom, že: Ať už je cílem objevit léky nebo získat znalosti o biologických systémech, povahu a vlastnosti chemického nástroje nelze posuzovat nezávisle na systému, ve kterém má být testován. Sloučeniny, které se vážou na izolované rekombinantní proteiny, jsou jedna věc, chemické nástroje, které mohou perturbovat buněčnou funkci, druhá věc a farmakologická činidla, která může být tolerována živým organismem a perturbovat jeho systémy, jsou další věc. Kdyby bylo jednoduché zjistit vlastnosti potřebné k vytvoření olova objeveného in vitro k olovu, které je aktivní in vivo, objev léků by byl stejně spolehlivý jako výroba léků.
V minulosti bylo morče tak běžně používaným experimentálním subjektem in vivo, že se stalo součástí idiomatické angličtiny: „to be a guinea pig for someone/something“. Nicméně byly z velké části nahrazeny menšími, levnějšími a rychlejšími chovnými krysami a myšmi.