Josef Mengele
Auschwitz > Thí nghiệm trên người

Mengele xem Auschwitz là cơ hội để tiếp tục công trình nghiên cứu nhân chủng học cũng như tính di truyền và thường sử dụng tù nhân vào các thí nghiệm trên người. Các phương pháp thí nghiệm không hề đoái hoài đến sức khỏe, sự an toàn, hay sự đau khổ về thể chất lẫn tinh thần của nạn nhân. Mengele đặc biệt quan tâm đến những cặp song sinh cùng trứng, người mắc chứng dị sắc tố (mắt có hai màu khác nhau), người lùn và những người bị dị tật bẩm sinh. Theo yêu cầu Von Verschuer – người thường xuyên nhận các báo cáo và mẫu vật từ Mengele – công trình nghiên cứu của Mengele nhận được sự tài trợ của Deutsche Forschungsgemeinschaft (Quỹ Nghiên cứu Đức). Khoản tài trợ được sử dụng để xây dựng một phòng thí nghiệm bệnh lý nằm kế bên Lò thiêu II tại Auschwitz II-Birkenau. Miklós Nyiszli, một nhà nghiên cứu bệnh học người Do Thái Hungary, đến Auschwitz ngày 29 tháng 5 năm 1944, đã từng bị ép phải thực hiện các ca giải phẫu và chuẩn bị các bệnh phẩm trong phòng thí nghiệm này để gửi lên trên. Những cuộc nghiên cứu về các cặp song sinh được tiến hành, một phần nhằm chứng minh tính ưu việt của di truyền đối với môi trường để củng cố giả thuyết về tính ưu việt di truyền của chủng tộc Aryan. Nyiszli và nhiều người khác cho rằng các nghiên cứu về về các cặp song sinh được tiến hành với mục đích tăng tỷ lệ sinh sản của chủng tộc Đức bằng cách cải thiện khả năng sinh đôi của những người nằm trong diện "đáng để phối giống".
Các đối tượng nghiên cứu của Mengele được cho ăn và cung cấp nơi ở tốt hơn những tù nhân khác và tạm thời không bị giết trong phòng hơi ngạt. Họ sống trong một khu riêng, được cung cấp thực phẩm chất lượng tốt hơn một chút và điều kiện sống cải thiện phần nào so với các khu vực khác của trại. Khi đến thăm các đối tượng nhỏ tuổi, Mengele thường thể hiện một gương mặt thân thiện, tự giới thiệu mình là "Chú Mengele" và phát kẹo cho chúng ăn. Tuy nhiên, trái ngược với bộ mặt thân thiện thường thể hiện, Mengele chính là người trực tiếp gây ra cái chết của vô số nạn nhân thông qua các hình thức như tiêm thuốc độc, bắn, đánh đập và thí nghiệm vô nhân tính. Trong cuốn sách năm 1986, Lifton mô tả Mengele là một kẻ "tàn ác, vô cảm và cực kỳ bài Do Thái", cho rằng người Do Thái là một "chủng tộc hạ đẳng và nguy hiểm cần bị tiêu diệt". Rolf Mengele về sau cũng công nhận rằng cha mình không hề tỏ ra hối hận với những việc mà ông đã làm trong chiến tranh.
Một cựu tù Auschwitz từng bị ép phục vụ làm y sĩ nói về Mengele như sau:
Thằng cha này có thể dịu dàng một cách khó tin với lũ trẻ, khiến chúng quấn quýt hắn. Hắn mang kẹo ngọt đến cho chúng, để tâm đến từng chi tiết nhỏ nhặt trong cuộc sống thường nhật, làm những điều tưởng chừng đáng trân trọng ... Nhưng ngay bên cạnh tất cả những điều ấy, là những cột khói đen đặc từ lò hỏa táng. Và những đứa trẻ, ngày mai, hoặc chỉ trong nửa giờ sau thôi, sẽ bị hắn chính tay đưa vào đó. Thế đấy, đây chính là nơi sự phi lý kinh hoàng hiện diện.
Hàng tuần, Mengele hoặc phụ tá của ông ta tiến hành kiểm tra và đo đạc định kỳ chỉ số thể chất của các cặp song sinh. Những thí nghiệm được thực hiện trên các cặp song sinh bao gồm việc cắt cụt các chi mà Mengele cho là "không cần thiết", khiến một trong hai đứa trẻ mắc sốt phát ban hoặc một số bệnh khác rồi lấy máu tiêm vào đứa trẻ còn lại. Rất nhiều nạn nhân đã tử vong khi Mengele tiến hành các thí nghiệm này, những người qua khỏi cũng bị giết ngay sau đó, thi thể bị mổ xẻ do đã hết mục đích sử dụng. Nyiszli kể rằng Mengele đã tự tay kết liễu mười bốn cặp song sinh trong một đêm bằng cách tiêm chloroform vào tim chúng. Nếu một trong hai đứa trẻ song sinh nhỡ chết vì bệnh tật, Mengele sẽ giết nốt đứa còn lại nhằm so sánh kết quả khám nghiệm tử thi để phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
Các thí nghiệm về mắt của Mengele bao gồm tiêm hóa chất vào nhãn cầu của đối tượng sống với hy vọng làm thay đổi màu mắt, còn những người bị mắc chứng loạn sắc tố mống mắt sẽ bị giết và móc mắt để gửi đến Berlin nghiên cứu. Đối với người lùn hoặc người bị dị tật bẩm sinh, Mengele thực hiện kiểm tra thể chất, lấy máu, nhổ những chiếc răng khỏe mạnh và tiến hành điều trị bằng tia X hoặc các loại thuốc thang hỗn tạp. Nhiều nạn nhân sẽ bị đưa đến phòng hơi ngạt chỉ sau khoảng hai tuần, còn xương của họ sẽ được gửi đến Berlin để nghiên cứu thêm. Mengele thường tìm bắt những phụ nữ có thai để thực hiện thí nghiệm trước khi ném họ vào phòng hơi ngạt. Một nạn nhân sống sót tên Alex Dekel kể lại rằng ông từng tận mắt chứng kiến Mengele giải phẫu moi tim và dạ dạy mà không hề gây mê nạn nhân. Năm 2009, một nạn nhân sống sót khác tên Yitzhak Ganon kể lại rằng Mengele đã lấy thận của ông mà không tiêm thuốc mê. Sau ca phẫu thuật, ông bị ép tiếp tục làm việc mà không được cấp thuốc giảm đau. Nhân chứng Vera Alexander kể rằng Mengele từng cố gắng khâu hai cặp song sinh người Di-gan lại với nhau, hy vọng tạo ra một cặp song sinh dính liền. Cả hai đứa trẻ đều qua đời vì hoại tử sau vài ngày chịu đau đớn.