استخدمت الحيوانات الأليفة في علاج العديد من الأمراض النفسية ، حيث إن الحيوانات الأليفة تساعد على كسر الوحدة النفسية عند الإنسان وتساعد على التواصل والألفة، إضافة إلى أنه ثبت أن هناك تأثيرات إيجابية كثيرة تنشأ من خلال تعامل الإنسان مع الحيوان مثل التقليل من استخدام الأدوية والعقاقير في حالة الأمراض النفسية، وتلبية الحاجات النفسية والاجتماعية عند الفرد كالحاجة إلى الحنان والحب والقبول.

وهناك دراسات لاحظت تحسناً في الصحة النفسية عند الأشخاص الذين يصابون بحالات مرضية أو نفسية مثل الاكتئاب أو الإحباط المزمن والشعور عند عنايتهم بالحيوانات الأليفة كالقطط والكلاب في بيوتهم بارتفاع معدل الثقة بالنفس، ولاحظت إحدى الدراسات انخفاض مستوى السلوكات المعادية للمجتمع عند بعض المراهقين.

وهناك العديد من الحالات التي توضح أثر الحيوان الإيجابي على المرضى؛ فقد تم إثبات فاعلية هذه الطريقة العلاجية في تخفيض مستوى التوتر. وأثبتت البحوث أن امتلاك حيوان أليف أو حتى اللعب معه ولمسه يساعد في التقليل من أخطار أمراض القلب ويساعد في خفض درجة ضغط الدم وكذلك الكوليسترول.

وهناك حالات أخرى تثبت أيضاً أن بعض الحيوانات لها خصائص وقائية وبشكل خاص ـ الكلاب؛ فالكلب قادر على أن يكتشف إشارات وعلامات مبدئية لحدوث نوبة الصرع قبل حدوثها.

وبعض الباحثين يفترضون أن الكلاب تحس بالاضطرابات الكهروحيوية لدى المريض قبل حدوث نوبة الصرع والبعض الآخر يعتقدون أن الكلاب تشم رائحة خاصة قبل حدوث النوبة.

وتبيّن أن الأطفال أبدوا اهتماماً أكبر بالكلاب وتكلموا بشكل أقل مع أنفسهم، وتكلموا أيضاً بشكل أقل بصورة غير مترابطة (والتي تعد أحد أعراض التوحد) وتكلموا بشكل أكثر عن الكلب.

ولم يستخدم العلاج بالحيوانات الأليفة كوسيلة لمساعدة المرضى الذين لديهم اضطرابات نفسية فقط، بل أيضاً استخدم العلاج بالحيوانات لعلاج العديد من الأمراض الجسمية، منها أمراض القلب والشرايين، بل تطور استخدام الحيوانات في عملية العلاج إلى المساهمة في عملية التشخيص، بل الاكتشاف المبكر للأمراض. واكتشف العلم الحديث أن الدلافين لها طريقة مختلفة في التواصل مع بعضها البعض وهذه الطريقة خارجة عن نطاق السمع البشري، فهي تتصل بواسطة طريقة تتبع صدى الصوت وأن هذه الطريقة تعمل كالسونار وتساعد كثيراً في المجالات الطبية والعلاجية.

أما الخيل فقد وصفها أبوالطب أبوقراط في اليونان بأن لركوبها إيقاعات شفائية خاصة لا تتوافر في حيوان آخر، ونصح بركوبها لمعالجة بعض الأمراض العقلية والجسدية في آن واحد.