Hay varias propiedades diferentes que distinguen a los virus de otros organismos. Son extremadamente pequeños, con un rango de tamaño entre 10 y 300 nanómetros. Esto es aproximadamente diez veces más pequeño que las bacterias. Los virus no pueden sobrevivir por sí mismos y dependen del secuestro de la maquinaria de síntesis de proteínas de las células vivas para reproducirse. Debido a esto, a veces no se los considera verdaderos seres vivos, sino que se les llama «organismos al borde de la vida». El nombre de dominio «Acytota» (que significa «sin células») se ha atribuido a estos organismos, pero no recibe un uso generalizado. La mayoría de los científicos no los consideran vivos.
Los virus son fragmentos de material genético, como un trozo de cinta de instrucciones, cubiertos por una pequeña capa de proteína llamada cápside. A veces, tienen “apéndices” muy básicos, como filamentos o fibras de la cola, como en los bacteriófagos (virus que matan bacterias), pero a menudo son solo un paquete pequeño. Su forma puede ser helicoidal, como un tornillo; icosaédrico, como una cúpula geodésica; pleomórfico, como una pequeña esponja; o parecerse a un extraño robot araña de ciencia ficción, como en los bacteriófagos.
En lugar de los organismos típicos, que se reproducen a través de la división celular, los virus se reproducen a un ritmo hiperexponencial infiltrándose en las células y utilizando su maquinaria de síntesis de proteínas para bombear copias del virus. En solo diez minutos, un virus puede apoderarse de una célula, copiarse a sí mismo cientos de veces y matar la célula. Algunos virus tienen un tiempo de replicación calculado de unos 70 segundos. En comparación, los replicadores bacterianos más rápidos solo duplican su biomasa aproximadamente cada 20 minutos.
Los virus no evolucionan ni se desarrollan de manera similar a los seres vivos convencionales. Mutan y evolucionan, pero algunos pueden originarse como elementos genéticos móviles rebeldes (transposones) de los genomas de bacterias, plantas o animales. Esto significa que pueden carecer de un «árbol genealógico» convencional que poseen otros organismos. Debido a que estos organismos no se fosilizan bien, estudiar su pasado puede resultar muy difícil. Examinarlos directamente requiere un costoso microscopio electrónico.