Virus là một tác nhân truyền nhiễm có kích thước vô cùng nhỏ bé, có khả năng sinh sản ở bên trong các tế bào vật chủ sống. Khi bị nhiễm bệnh, tế bào chủ bị ép phải nhanh chóng sản sinh ra hàng ngàn bản sao giống hệt cấu trúc virus ban đầu. Không giống như hầu hết các sinh vật sống, virus không phải là tế bào, do đó không thể tự phân chia mà phải phụ thuộc vào tế bào chủ nhiễm bệnh. Nhưng không giống như các tác nhân truyền nhiễm có cấu trúc đơn giản hơn (chẳng hạn như prion - thể đạm độc), virus chứa gen. Đây là bộ máy di truyền cho phép chúng biến đổi và tiến hóa. Trong số hàng triệu loài virus tồn tại ở môi trường xung quanh chúng ta, có hơn 4800 loài đã được mô tả chi tiết. Nguồn gốc hình thành virus chưa thực sự rõ ràng: một số virus có thể đã tiến hóa từ plasmid (mảnh DNA có khả năng di chuyển và thâm nhập giữa các tế bào), trong khi một số virus khác có thể đã tiến hóa từ vi khuẩn. Virus có cấu tạo gồm 2 đến 3 phần. Cấu trúc cơ bản nhất là bộ gen. Đó là những vật chất chứa thông tin sinh học được mã hóa dưới dạng phân tử DNA hoặc RNA. Cấu trúc cơ bản thứ hai là lớp vỏ Protein bọc bên ngoài virus để bảo vệ bộ gen bên trong. Một số virus cũng có thể có một màng bọc (một số sách viết là envelope) chứa chất giống chất béo, lớp màng này bao phủ lớp vỏ protein và dễ bị hư hại khi gặp xà phòng. Màng bọc gắn một số thụ thể (receptor), virus sẽ gắn thụ thể đó với tế bào chủ mới để dễ dàng xâm nhập. Virus có nhiều hình dạng khác nhau, chẳng hạn như hình xoắn ốc đơn giản, hình nhị thập diện và các hình phức tạp hơn (thể thực khuẩn - phage). Virus rất nhỏ bé, có kích thước từ 20 đến 300 nanomet, tức là phải xếp 33.000 đến 500.000 virus nối tiếp nhau để đạt được 1 xentimét (0,4 in). Có nhiều hình thức lây lan virus. Mỗi loài virus tấn công mô của một hoặc một số loài động vật cụ thể, và có cách thức tự sao chép riêng. Virus thực vật thường lây lan từ cây này sang cây khác nhờ côn trùng và các sinh vật khác, được gọi là vector (thuật ngữ để chỉ vật chủ trung gian truyền bệnh). Một số virus người và các động vật khác lây lan do tiếp xúc với chất dịch của cơ thể bị nhiễm bệnh. Các loại virus như cúm lan truyền trong không khí nhờ những giọt bắt khi ho hoặc hắt hơi. Các loại virus như norovirus được truyền qua đường phân - miệng: qua bàn tay không được rửa sạch sẽ, qua thực phẩm và nước nhiễm bẩn. Rotavirus lây lan qua tiếp xúc trực tiếp với trẻ bị nhiễm bệnh. Virus gây suy giảm miễn dịch ở người, HIV, lây truyền qua các chất dịch cơ thể trong khi quan hệ tình dục. Virus sốt xuất huyết (Dengue) lây lan bởi côn trùng hút máu. Virus có khả năng đột biến nhanh chóng để tạo ra các chủng mới, đặc biệt virus có lõi RNA. Miễn dịch của vật chủ thường chống lại chủng mới một cách yếu ớt. Ví dụ, chủng virus cúm biến đổi thường xuyên, do đó mỗi năm cần một loại vắc-xin mới. Những đột biến gen lớn thậm chí gây ra đại dịch, như trong đại dịch cúm lợn năm 2009 lan sang hầu hết các quốc gia. Thông thường, những đột biến này trở nên rõ rệt khi virus bắt đầu lây nhiễm các vật chủ không cùng loài ban đầu, gây nên các căn bệnh lây truyền từ động vật. Ví dụ, coronavirus ở dơi, virus cúm ở lợn, chim có khả năng truyền bệnh sang người. Người, động vật và thực vật sẽ bị mắc bệnh khi nhiễm virus. Ở người và động vật khỏe mạnh, hệ miễn dịch đánh bại tác nhân gây bệnh là virus, và có thể tạo ghi nhớ miễn dịch suốt đời cho vật chủ đối với chủng virus đó. Chú ý rằng thuốc kháng sinh chỉ có tác dụng chống lại vi khuẩn, không có tác động lên virus. Tuy nhiên thuốc kháng virus có thể điều trị các bệnh truyền nhiễm đe dọa tính mạng. Những loại vắc-xin tạo miễn dịch suốt đời có thể ngăn ngừa một số bệnh truyền nhiễm.