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바이러스는 일반적으로 핵산(DNA나 RNA)이 단백질 껍질에 둘러싸인 구조다. 바이러스는 생물적 특성과 무생물적 특성을 모두 가진 중간적인 존재다. 유전 물질인 핵산을 복제해 증식하며 돌연변이가 일어나 환경에 적응하고 진화할 수 있지만, 세포로 이뤄져 있지 않아 숙주세포 밖에서는 활성이 없는 결정 구조이며 대사 효소와 단백질 합성 기구가 없다. 바이러스의 일반적 생활사는 흡착→침투 및 껍질벗기→합성→조립→방출의 순서로 일어난다. 먼저 바이러스 표면의 당단백질과 숙주세포 막 수용체 사이에서 열쇠-자물쇠 상호 작용이 일어나면서 바이러스가 자신의 유전체를 숙주세포 안으로 도입한다. 그런 다음, 숙주세포의 효소와 단백질 합성 기구를 이용해 자신의 유전체를 복제하고 단백질 껍질을 합성한다. 최종적으로 조립된 자손 바이러스는 숙주세포 밖으로 방출된다. 이렇게 바이러스가 숙주세포 밖으로 방출되거나 우리 몸이 바이러스에 대항하는 과정에서 숙주세포가 손상되거나 파괴되면 바이러스 감염에 의한 이상 증상이 나타난다. 인플루엔자 바이러스 H5N1에 의해 발생하는 조류독감은 폐포와 호흡기 세포가 파괴돼 고열, 기침, 호흡곤란 등이 나타난다.

바이러스가 항상 유해한 것은 아니다. 오히려 바이러스성 질병을 치료하기 위해 많은 연구가 이뤄지면서 생물학이 발전했고 생명 공학에도 유용하게 이용된다. 특히 바이러스는 유전자 재조합 기술을 활용한 백신 개발이나 유전자 치료에서 운반체(벡터)로 많이 이용된다. 백신 개발에서는 병원체 유전자를 인체에 비교적 안전한 바이러스(백시니아, 아데노바이러스 등)의 유전체에 삽입한 후 인체에 접종한다. 그러면 세포 내에서 재조합 바이러스가 병원체의 단백질을 합성하고 이것이 체내 면역계에 의해 인식됨으로써 실제 병원체에 감염됐을 때 면역력을 갖는다. 유전자 치료에서는 정상 유전자를 바이러스 유전체에 삽입한 후 환자의 비정상 조직에 접종한다. 그러면 바이러스가 세포 내에서 정상 유전자를 세포의 유전체에 삽입하거나 비정상 유전자를 정상 유전자로 치환한다.

바이러스를 잘만 활용하면 생명공학이나 의료 분야의 발전과 더불어 인류 복지가 크게 향상될 수 있다.