病毒是一种只能在活的细胞内繁殖的感染性生物因子。病毒携带遗传信息，并指导新病毒组分的生成，但其复制依赖细胞的分子机器和资源。病毒既没有独立的代谢能力，也没有自身的蛋白质合成装置。病毒的宿主包括动物、植物、真菌、细菌和古菌。完整的病毒颗粒称为病毒粒子，可在易感细胞或宿主之间传递病毒基因组。因此，尽管病毒和细胞型微生物都可能引起感染，两者仍有本质区别。(ncbi.nlm.nih.gov)
结构与基因组
病毒粒子的基本结构是由称为衣壳的蛋白质外壳包裹的基因组。有些病毒还具有脂质包膜，包膜来源于宿主细胞膜，并含有病毒表面蛋白。衣壳保护遗传物质，在许多病毒中还参与病毒对细胞的附着。衣壳的排列形式包括螺旋结构和二十面体结构；另一些病毒则具有更复杂的构造。病毒包膜并不等同于能够独立发挥功能的细胞所具有的细胞膜。(ncbi.nlm.nih.gov)
病毒基因组由脱氧核糖核酸或RNA组成，可以是单链或双链、线性或环状，也可以由一个分子构成，或分为多个节段。基因组编码结构蛋白，以及参与复制或与宿主相互作用的其他产物。有些病毒粒子还携带感染早期所需的酶。基因组组织方式的多样性，是不同病毒复制策略存在重大差异的基础。(ncbi.nlm.nih.gov)
复制与持续存在
病毒复制通常包括附着、进入、基因组暴露、病毒组分合成、组装和释放等步骤。附着依赖病毒结构与细胞受体之间的相互作用。细胞是否具有相应受体，是决定病毒能进入哪些细胞的因素之一，但要成功复制，还需要适宜的细胞内环境。不同病毒的进入方式有所不同，可能通过膜融合、被摄入囊泡，或将遗传物质输送至细胞内部。(ncbi.nlm.nih.gov)
基因组暴露后，病毒通过基因表达产生复制所需的分子。宿主的核糖体将病毒信使RNA翻译成蛋白质。复制病毒基因组所用的分子机器各不相同：有些病毒高度依赖细胞中的酶，另一些则编码自身的聚合酶。新合成的基因组和蛋白质组装成病毒颗粒，随后可通过细胞破裂或出芽的方式释放。因此，病毒繁殖是一个组装过程，而不是细胞分裂。(ncbi.nlm.nih.gov)
感染不一定会立即产生新的病毒颗粒或破坏细胞。在病毒潜伏期间，病毒基因组持续存在，但其活动受到限制，之后仍可重新激活。疱疹病毒就是这种感染模式的例子。潜伏感染不同于持续产毒性感染，后者的病毒复制会在较长时间内持续进行。(ncbi.nlm.nih.gov)
分类
巴尔的摩分类法依据基因组类型及生成信使RNA的途径对病毒进行分组。其七个组分别为：双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链RNA病毒、正链单链RNA病毒、负链单链RNA病毒、通过逆转录复制的RNA病毒，以及通过逆转录复制的DNA病毒。正链RNA可直接发挥信使RNA的作用；负链RNA则需要先生成可供翻译的互补链。(ncbi.nlm.nih.gov)
这种基于功能的分类方案不同于正式的病毒分类学体系。国际病毒分类委员会建立了从种到域的分类等级体系。分类时会考虑基因组序列、演化关系和其他特征，其中序列比较和系统发育学尤为重要。单纯依据宿主或传播途径划分的类别可能具有实用价值，但不一定构成演化上的类群。例如，感染细菌的病毒统称为噬菌体，但它们并不属于同一个分类谱系。(ictv.global)
演化与生态作用
病毒种群通过突变、遗传重组，以及具有分节段基因组的病毒中的基因重配而发生变化。当彼此相容的病毒感染同一个细胞时，基因重配可使它们交换完整的基因组节段。在特定环境下，突变可能有害、中性或有益；能否保留下来取决于复制、传播和选择。遗传变化可能改变病毒与宿主之间的相互作用，或影响免疫防御对病毒蛋白的识别。(ncbi.nlm.nih.gov)
除了引起人类疾病，病毒也会影响生态系统。在水生环境中，微生物细胞受感染并破裂后，会向周围水体释放有机物。这会改变物质经由微生物处理的流转路径，并可能影响营养物质的再循环和碳循环。实验研究表明，这些影响随环境条件而变化，因此病毒活动对有机物最终去向的影响并非始终一致。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
感染、免疫与检测
病毒感染与疾病并非同义。感染可能没有明显的临床表现，而疾病既可能由病毒直接造成的细胞损伤引起，也可能源于宿主对感染的反应。哪些组织受到影响，取决于病毒的特性、病毒能否到达相应组织、细胞的易感性，以及宿主的防御能力。不同病毒在进入宿主的途径、体内传播方式和向环境中释放的方式上，存在显著差异。(ncbi.nlm.nih.gov)
免疫系统通过多种机制抵御感染。干扰素有助于诱导细胞产生抗病毒活性。抗体可以识别病毒结构，而T细胞则参与细胞免疫防御。疫苗让免疫系统接触抗原或生成抗原的指令，从而在无需患上相应疾病的情况下建立免疫应答和免疫记忆。抗生素不能治疗病毒感染。(ncbi.nlm.nih.gov)
实验室诊断可采用多种方法，包括通过聚合酶链式反应检测病毒遗传物质、鉴定病毒抗原、测定抗体，或在易感细胞中培养病毒。这些方法检测的是感染的不同方面：遗传物质检测或抗原检测用于发现病毒组分，抗体检测用于发现宿主的免疫应答，而培养则可证明病毒在所采用的条件下能够复制。适用的方法取决于病毒种类和可获得的标本。(ncbi.nlm.nih.gov)