I virus (dal latino, veleno) sono organismi molto semplici, che non effettuano alcun tipo di metabolismo ma sfruttano per riprodursi molecole ed energia prodotti dalla cellula parassitata.
Non necessitano di nutrizione, infatti non devono accrescere le proprie dimensioni né rimpiazzare materiale perduto in quanto non secernono sostanze all'esterno. Sono organismi statici, che si attivano solo quando entrano all'interno dell'ospite ed esclusivamente per effettuare delle copie di se stessi. A questo fine depredano la cellula delle molecole e dell'energia necessarie per costruire altre particelle virali. Spesso sono patogeni, cioè inducono malattia nell'ospite, come nel caso dei virus che infettano l'uomo e inducono l'influenza, l'epatite, la poliomielite, il vaiolo e l'herpes labiale.

Sono talmente piccoli che per osservarli non è sufficiente il microscopio ottico e bisogna ricorrere a quello elettronico: alcuni sono più piccoli di un milionesimo di millimetro!
I virus non possono eseguire alcuna funzione vitale autonomamente, per svolgerla devono entrare all'interno delle cellule. Inoltre, resistono a condizioni di temperatura e pressione intollerabili per gli altri organismi. Alcuni virus possono conservarsi sottoforma di cristalli inerti per moltissimi anni e, infatti, hanno un aspetto che ricorda quello di un cristallo: molto regolare e ripetitivo, richiama alcune forme geometriche come l'icosaedro, un solido con venti facce. Proprio per queste caratteristiche (l'incapacità di vivere in assenza dell'organismo parassitato e la capacità per alcuni di resistere ad agenti chimici e fisici) non c'è accordo fra gli scienziati nel definirli appartenenti al mondo vivente e, in ogni caso, la loro categoria non costituisce un regno.

Alcuni scienziati li definiscono come particelle non viventi ma organicamente attive, in quanto sono in grado di inserire e riprodurre le proprie molecole organiche (il DNA o l'RNA che costituiscono il genoma) all'interno delle cellule parassitate. La struttura di un virus è molto semplice: contiene una molecola che porta l'informazione genetica, che può essere costituita da DNA o RNA, rivestita da una calotta proteica (capside). Alcuni virus sono circondati anche da uno strato di lipidi (involucro). Spesso all'interno del virus sono contenute alcune molecole proteiche con la funzione di attivare il materiale genetico virale. In alcuni casi permettono la riproduzione del genoma per formare nuove particelle virali utilizzando il metabolismo della cellula ospite. In altri casi, orchestrano le fasi necessarie all'integrazione del genoma virale in quello della cellula infettata, come nel caso del virus dell'HIV o degli Herpes Virus.

Alcuni virus, infatti, infettano l'ospite, si riproducono massicciamente e quindi distruggono la cellula per uscire all'esterno e infettare altre cellule. Altri virus si integrano nel genoma dell'ospite e si riproducono con esso per lunghi periodi, anche anni, finché una causa esterna, spesso di natura dannosa, come le modificazioni indotte nell'organismo dallo stress, non li risveglia. A questo punto i virus escono dal genoma ospite, si riproducono in grande quantità e si liberano all'esterno per cercare nuovi ospiti che gli garantiscano un periodo di tranquillo riposo all'interno del loro DNA.
Esistono nel nostro genoma molti "fossili" virali, costituiti da porzioni di virus che sono rimasti integrati nel corso dei secoli nel nostro genoma e non sono più in grado di riprodursi. Si tratta di materiale genetico trasmesso da genitori a figli e alcuni ricercatori hanno stimato che compongano circa un terzo del nostro genoma. Alcuni di essi formano delle particelle all'interno delle cellule il cui ruolo nel metabolismo cellulare è ancora del tutto ignoto.

I virus sono molto specifici e numerosi, ogni giorno ne vengono descritti di nuovi o nuove varianti. Sono in grado di riconoscere il proprio bersaglio grazie alla presenza di proteine sulla loro superficie in grado di legare, come in un puzzle, solo le proteine presenti su determinate cellule. Una volta riconosciuto il bersaglio, vi si aggrappano come un arpione e attivano un meccanismo che permette loro di inserire il proprio materiale genetico all'interno della cellula ospite. Questo processo è indispensabile per l'ingresso del virus. Infatti, alcune terapie innovative antivirali cercano di contrastare proprio questo legame per impedire o rallentare le infezioni virali.

Dal punto di vista filogenetico esistono diverse teorie sulla loro origine, nessuna ancora sufficientemente accreditata. Tra le maggiormente condivise quella che afferma che siano batteri che hanno perso tutte le strutture metaboliche, oppure frammenti di DNA in grado di comandare la propria autoreplicazione che si sono staccati da genomi cellulari.
Nonostante i virus siano noti solo per le patologie che causano, la loro capacità naturale di introdurre geni nelle cellule li rende un potenze mezzo per veicolare geni terapeutici. Generalmente un virus inietta il proprio materiale genetico in una cellula, ma i ricercatori hanno scoperto come prendere in prestito l'involucro di rivestimento di virus patogeni e riempirli con altro materiale genetico, utile per la terapia. Attualmente questa tecnica è stata sfruttata con diversi virus, soprattutto a scopo di ricerca anche se non mancano alcuni successi in clinica di quella che viene definita la terapia genetica mediante vettori virali.