Virüslerin varlığı 19. yüzyılda Louis Pasteur (Luiz Pastör) ve Robert Koch (Rabırt Koh) tarafından yapılan araştırmalar sayesinde anlaşılmıştır.
Rus biyolog Dmitri Iwanowski (Dimitri İvanovski), 1892 yılında tütün mozaik hastalığına yakalanan bitkilerden elde ettiği sıvıyı süzerek bakterilerden arındırmış ve bu sıvının sağlıklı bitkilerde hastalığa neden olduğunu görmüştür. Böylece bakteriler dışında hastalığa neden olan başka canlıların da varlığı anlaşılmıştır. Daha sonra bu canlılara “zehir ve yapışkan sıvı” anlamına gelen virüs adı verilmiştir. Ancak çok küçük olduğu için o yıllarda en gelişmiş ışık mikroskobuyla bile gözlemlenememiştir. Elektron mikroskobunun keşfedilmesiyle ilk olarak 1930 yılında görüntülenmiştir. Bu şekilde bakteri ve virüsün farklı varlıklar olduğu anlaşılmıştır.
Virüslerin en önemli özelliğinden biri hücresel yapıya, enzim sistemine ve ribozoma sahip olmamasıdır. Bu nedenle virüsler, en belirgin canlılık faaliyetlerinden olan protein ve ATP sentezini yapamaz. Dolayısıyla virüsler, dış ortamda kendi başına herhangi bir canlılık faaliyeti sergileyemez ve doğada yıllarca inaktif olarak kristal halde kalır. Ayrıca virüsler diğer canlıların hücreleri gibi bölünerek çoğalamaz. Bu sebeplerden dolayı virüsler, bazı bilim insanları tarafından cansız olarak kabul edilir.
Virüsler ancak canlı bir hücrenin içine girdiğinde metabolik aktivite kazanır. Yani virüsler zorunlu hücre içi parazitidir. Kalıtım maddesine (DNA veya RNA) sahip oldukları için bölünmeden daha farklı bir mekanizma ile çoğalabilir. Bu özelliğinden dolayı virüslere cansız demek de doğru değildir. Sonuç olarak canlı olup olmadığı tartışılan virüsler, canlıların sınıflandırıldığı herhangi bir kategoriye dahil edilmemiştir.
Bütün virüsler, kalıtım maddesi (genom) olarak ya sadece DNA ya da sadece RNA içerir. DNA veya RNA, kapsit adı verilen protein bir kapsül ile sarılıdır. Bu kapsül çubuk, heliks, küre veya küp şeklinde olabilir. Kapsülün temel görevi kalıtım maddesini muhafaza etmektir. Kapsül ayrıca konakçı hücreye tutunmak için özel proteinler içerir. Bazı virüslerde bu kapsülün dışında yağ ve protein molekülünden oluşan bir zarf vardır.
Virüsler sahip olduğu nükleik asit bakımından büyük çeşitlilik gösterir. Örneğin bazı virüslerin DNA’sı çift iplikten oluşurken bazılarınınki tek iplikten oluşmuştur. Yine DNA bazı virüslerde doğrusal, bazılarında halkasal yapıdadır. Pek çok virüs, RNA genlerine sahip olmasıyla diğer tüm organizmalardan ayrılır. Çoğunlukla RNA tek ipliklidir. Fakat çift iplikli RNA taşıyan virüslere de rastlanmıştır. Virüsün cinsine bağlı olarak sahip olduğu nükleik asit, 3.500-600.000 arasında nükleotit içeren tek bir molekül hâlindedir. Bitki virüslerinde nükleik asit olarak RNA bulunur. Hayvan virüslerinin bazılarında RNA bazılarında ise DNA vardır. Bakterilerde çoğalan virüslere bakteriyofaj adı verilir ve genom olarak DNA içerir.
Virüslerin konak hücre içerisine girip çoğalabilmesi ve hastalığa yol açabilmesi için, ilk olarak virüsün hücreye yapışması gerekir. Virüs yüzeyinde bulunan proteinler; hücre yüzeyindeki protein, karbonhidrat veya yağ yapısındaki hedefleri tanıyarak bunlara yapışır. Virüs, bu hedefleri üzerinde bulundurmayan hücrelere saldırmaz. Bu nedenle her hücre türü her virüse karşı duyarlı değildir.
Konakçı hücreye yapışan virüsün hücre içine girmesi iki farklı şekilde gerçekleşebilir. Bazı durumlarda sadece virüse ait DNA, konakçı hücrenin içine bırakılırken, bazen de virüs bir bütün olarak içeri alınır. Daha sonra virüsün ve konakçı hücrenin DNA’sı birleşir. Virüs, konakçı hücrenin DNA’sını ve ribozomlarını kullanarak kendine ait DNA ve kapsül proteini üretir. Oluşan virüs DNA’larının etrafı kapsül proteini ile sarılır. Konakçı hücre içinde çok sayıda yeni virüs oluşur. Son aşamada oluşan virüsler, hücreyi parçalayarak veya parçalamadan hücre dışına çıkar. Bu yolla virüsler konakçı hücreyi kullanarak çoğalırlar. Bakterileri enfekte eden virüslere bakteriyofaj veya faj denir. Bakteriyofajlar bakterilerin zorunlu parazitleri olup bakteri içerisinde ürerler.
