Gran parte delle critiche verso l’omeopatia riguarda la mancanza di basi scientifiche e di modelli teorici. La ricerca di base potrebbe contribuire in modo sostanziale alla comprensione del meccanismo d’azione dei trattamenti omeopatici, soprattutto di quelli ad alte diluizioni. Gli esperimenti su piante e microrganismi sembrano particolarmente adatti a tale scopo, in quanto permettono di superare alcune delle difficoltà legate ai trials clinici: non presentano effetto placebo né problemi etici e si avvalgono di materiali biologici a basso costo e disponibilità pressoché illimitata; inoltre si possono adottare modelli relativamente semplici al fine di ottenere una relazione trattamento/effetto più diretta e disporre di campioni sufficientemente ampi per un’approfondita analisi statistica. Queste caratteristiche sono molto importanti perché permettono di effettuare numerose ripetizioni dell’esperimento e replicazioni esterne. La mancanza di riproducibilità rappresenta infatti una difficoltà cruciale nella valutazione dell’omeopatia e possibili spiegazioni sono state trovate facendo ricorso alla teoria della complessità. In base ai risultati ottenuti in prove di laboratorio e serra con piante di frumento e tabacco, è stato recentemente ipotizzato che le ultradiluizioni omeopatiche possano avere una peculiare azione di riduzione sistematica della variabilità. Infine, dato che le principali strutture e funzioni cellulari sono comuni alla maggior parte degli eucarioti, saggi con piante e microrganismi potrebbero risultare interessanti anche da un punto di vista medico, almeno come test complementari agli studi clinici.