Υπάρχει μια σειρά από διαφορετικές ιδιότητες που διακρίνουν τους ιούς από άλλους οργανισμούς. Είναι εξαιρετικά μικρά, με εύρος μεγέθους μεταξύ 10 και 300 νανόμετρα. Αυτό είναι περίπου δέκα φορές μικρότερο από τα βακτήρια. Οι ιοί δεν μπορούν να επιβιώσουν από μόνοι τους και εξαρτώνται από την πειρατεία του μηχανισμού πρωτεϊνοσύνθεσης των ζωντανών κυττάρων για να αναπαραχθούν. Εξαιτίας αυτού, μερικές φορές δεν θεωρούνται αληθινά έμβια όντα, αλλά αντιθέτως ονομάζονται «οργανισμοί στην άκρη της ζωής». Το όνομα τομέα «Acytota» (που σημαίνει «χωρίς κύτταρα») έχει αποδοθεί σε αυτούς τους οργανισμούς, αλλά δεν χρησιμοποιείται ευρέως. Οι περισσότεροι επιστήμονες δεν τους θεωρούν ζωντανούς.
Οι ιοί είναι κομμάτια γενετικού υλικού, όπως ένα μήκος ταινίας οδηγιών, καλυμμένο σε ένα μικρό κέλυφος πρωτεΐνης που ονομάζεται καψίδιο. Μερικές φορές, έχουν πολύ βασικά «παραρτήματα», όπως νήματα ή ίνες ουράς, όπως σε βακτηριοφάγους (ιοί που σκοτώνουν τα βακτήρια), αλλά συχνά, είναι απλώς ένα μικρό πακέτο. Το σχήμα τους μπορεί να είναι ελικοειδές, σαν βίδα. εικοσάεδρος, σαν γεωδαιτικός θόλος. πλειομορφικό, σαν ένα μικρό σφουγγάρι. ή μοιάζουν με ένα παράξενο ρομπότ αράχνη εκτός επιστημονικής φαντασίας, όπως στους βακτηριοφάγους.
Αντί για τυπικούς οργανισμούς, που αναπαράγονται μέσω κυτταρικής διαίρεσης, οι ιοί αναπαράγονται με υπερ-εκθετικό ρυθμό διεισδύοντας στα κύτταρα και χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό πρωτεϊνοσύνθεσης τους για να αντλήσουν αντίγραφα του ιού. Σε μόλις δέκα λεπτά, ένας ιός μπορεί να καταλάβει ένα κύτταρο, να αντιγραφεί εκατοντάδες φορές και να σκοτώσει το κύτταρο. Ορισμένοι ιοί έχουν υπολογισμένο χρόνο αναπαραγωγής περίπου 70 δευτερολέπτων. Συγκριτικά, τα ταχύτερα βακτηριακά αντιγραφικά διπλασιάζουν μόνο τη βιομάζα τους κάθε 20 λεπτά περίπου.
Οι ιοί δεν εξελίσσονται ούτε αναπτύσσονται με τρόπους παρόμοιους με τα συμβατικά έμβια όντα. Μεταλλάσσονται και εξελίσσονται, αλλά μερικά μπορεί να προέρχονται ως αδίστακτα κινητά γενετικά στοιχεία (τρανσποζόνια) από γονιδιώματα βακτηρίων, φυτών ή ζώων. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να τους λείπει ένα συμβατικό «οικογενειακό δέντρο» που διαθέτουν άλλοι οργανισμοί. Επειδή αυτοί οι οργανισμοί δεν απολιθώνονται καλά, η μελέτη του παρελθόντος τους μπορεί να είναι πολύ δύσκολη. Η άμεση εξέτασή τους απαιτεί ένα ακριβό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.