Esistono diverse proprietà che distinguono i virus dagli altri organismi. Sono estremamente piccoli, con un intervallo di dimensioni compreso tra 10 e 300 nanometri. Questo è circa dieci volte più piccolo dei batteri. I virus non possono sopravvivere da soli e dipendono dal dirottamento del meccanismo di sintesi proteica delle cellule viventi per riprodursi. Per questo motivo, a volte non sono considerati veri esseri viventi, ma sono invece chiamati “organismi ai margini della vita”. Il nome di dominio “Acytota” (che significa “senza cellule”) è stato attribuito a questi organismi, ma non è ampiamente utilizzato. La maggior parte degli scienziati non li considera vivi.
I virus sono frammenti di materiale genetico, come un nastro di istruzioni, ricoperti da un piccolo guscio proteico chiamato capside. A volte, hanno “appendici” molto semplici, come filamenti o fibre della coda, come nei batteriofagi (virus che uccidono i batteri), ma spesso sono solo un piccolo pacchetto. La loro forma può essere elicoidale, come una vite; icosaedrica, come una cupola geodetica; pleomorfo, come una piccola spugna; o assomigliare a un bizzarro robot ragno uscito dalla fantascienza, come nei batteriofagi.
Invece dei tipici organismi, che si riproducono attraverso la divisione cellulare, i virus si riproducono a una velocità iper-esponenziale infiltrandosi nelle cellule e utilizzando i loro macchinari di sintesi proteica per pompare copie del virus. In soli dieci minuti, un virus può prendere il controllo di una cellula, copiarsi centinaia di volte e uccidere la cellula. Alcuni virus hanno un tempo di replica calcolato di circa 70 secondi. In confronto, i replicatori batterici più veloci raddoppiano la loro biomassa solo ogni 20 minuti circa.
I virus non si evolvono o si sviluppano in modi simili agli esseri viventi convenzionali. Mutano ed evolvono, ma alcuni possono avere origine come elementi genetici mobili canaglia (trasposoni) dai genomi di batteri, piante o animali. Ciò significa che potrebbero mancare di un “albero genealogico” convenzionale che altri organismi possiedono. Poiché questi organismi non si fossilizzano bene, studiare il loro passato può essere molto difficile. Esaminarli direttamente richiede un costoso microscopio elettronico.