Il existe un certain nombre de propriétés différentes qui distinguent les virus des autres organismes. Ils sont extrêmement petits, avec une plage de taille comprise entre 10 et 300 nanomètres. C’est environ dix fois plus petit que les bactéries. Les virus ne peuvent pas survivre seuls et dépendent du détournement de la machinerie de synthèse des protéines des cellules vivantes pour se reproduire. Pour cette raison, ils ne sont parfois pas considérés comme de véritables êtres vivants, mais sont plutôt appelés organismes à la limite de la vie. Le nom de domaine Acytota (qui signifie sans cellules) a été attribué à ces organismes, mais il n’est pas largement utilisé. La plupart des scientifiques ne les considèrent pas comme vivants.
Les virus sont des morceaux de matériel génétique, comme une longueur de bande d’instructions, recouverts d’une petite coquille de protéine appelée capside. Parfois, ils ont des “appendices” très basiques, tels que des filaments ou des fibres de la queue, comme dans les bactériophages (virus tueurs de bactéries), mais souvent, ils ne sont qu’un petit paquet. Leur forme peut être hélicoïdale, comme une vis ; icosaédrique, comme un dôme géodésique ; pléomorphe, comme une petite éponge ; ou ressemblent à un robot araignée bizarre de la science-fiction, comme dans les bactériophages.
Au lieu d’organismes typiques, qui se reproduisent par division cellulaire, les virus se reproduisent à un rythme hyper-exponentiel en infiltrant les cellules et en utilisant leur machinerie de synthèse des protéines pour pomper des copies du virus. En seulement dix minutes, un virus peut s’emparer d’une cellule, se copier des centaines de fois et tuer la cellule. Certains virus ont un temps de réplication calculé d’environ 70 secondes. En comparaison, les réplicateurs bactériens les plus rapides ne doublent leur biomasse que toutes les 20 minutes environ.
Les virus n’évoluent pas ou ne se développent pas de manière similaire aux êtres vivants conventionnels. Ils mutent et évoluent, mais certains peuvent provenir d’éléments génétiques mobiles voyous (transposons) à partir des génomes de bactéries, de plantes ou d’animaux. Cela signifie qu’ils peuvent manquer d’un «arbre généalogique» conventionnel que possèdent d’autres organismes. Parce que ces organismes ne se fossilisent pas bien, l’étude de leur passé peut être très difficile. Les examiner directement nécessite un microscope électronique coûteux.