La detección y evaluación del dolor en los animales es crucial para mejorar su bienestar en una variedad de contextos en los que los humanos están ética o legalmente obligados a hacerlo. Así, unos estándares claros para juzgar si es probable que se produzca dolor en cualquier especie animal son vitales para informar sobre la conveniencia de aliviar el dolor o impulsar el perfeccionamiento de los procedimientos para reducir la invasividad, minimizando así el dolor. Definimos dos conceptos clave que pueden utilizarse para evaluar el potencial de dolor en taxones invertebrados y vertebrados. En primer lugar, las respuestas a eventos nocivos y potencialmente dolorosos deberían afectar a la neurobiología, la fisiología y el comportamiento de forma diferente a los estímulos inocuos, y el comportamiento posterior debería modificarse, incluyendo el aprendizaje de evitación y las respuestas de protección. En segundo lugar, los animales deberían mostrar un cambio en el estado motivacional después de experimentar un evento doloroso, de manera que la toma de decisiones conductuales futuras se vea alterada y pueda medirse como un cambio en la preferencia de lugar condicionada, la autoadministración de analgesia, el pago de un coste para acceder a la analgesia o la evitación de estímulos dolorosos y la reducción del rendimiento en eventos concurrentes. Se discute hasta qué punto los grupos de vertebrados e invertebrados seleccionados cumplen estos criterios a la luz de las pruebas empíricas y, cuando hay lagunas en nuestro conocimiento, proponemos que los estudios futuros son vitales para mejorar nuestra evaluación del dolor. Esta revisión pone de relieve los argumentos relativos al dolor animal y define los criterios que demuestran, más allá de toda duda razonable, si los animales de una determinada especie experimentan dolor.