Virologi adalah ilmu yang mempelajari tentang virus, mikroorganisme yang dapat membahayakan sebagai agen penyebab penyakit seperti influenza dan Human Immunodeficiency Virus (HIV). Namun di sisi lain virus juga memiliki kegunaan positif dalam kedokteran, yang digunakan dalam imunisasi dan juga dalam memberikan gen baru ke dalam genom suatu organisme untuk efek yang berguna. Virologi, yang dapat dianggap sebagai wilayah mikrobiologi, mencakup semua aspek virus, dari evolusi, struktur, siklus hidup, dan fungsi terhadap penyakit yang disebabkan oleh virus dan pertahanan inang terhadapnya.

Virus memiliki struktur internal yang menarik dan siklus replikasi yang diselidiki secara aktif oleh ahli virus (virolog). Virus adalah partikel menular yang sarat dengan bahan genetik (DNA atau RNA) dan alat untuk memasukkan diri ke dalam sel inang, menempelkan dirinya ke dalam genom inang dan melakukan replikasi. Berbagai struktur dan semua fase siklus hidup virus secara potensial berguna bagi virolog baik untuk klasifikasi maupun menemukan cara untuk menghancurkan virus atau membatasi efek merusaknya.

Klasifikasi, yang merupakan bagian utama dari virologi, dapat dilakukan dengan beberapa cara. Salah satu cara adalah dari segi organisme inang yang terinfeksi oleh virus, seperti hewan, tumbuhan, jamur, dan bakteri. Masing-masing jenis sel berbeda sehingga masing-masing memberikan tantangan yang berbeda terhadap virus dalam upayanya untuk melakukan replikasi. Hal ini, pada gilirannya, memberikan tantangan yang berbeda dengan yang diupayakan oleh virolog untuk mempelajari virus. Virus juga dapat diklasifikasikan dalam terminologi materi genetik. Virus mungkin memiliki, misalnya, untai tunggal atau ganda RNA atau DNA.

Selain organisme inang dan jenis bahan genetik, bentuk virus juga digunakan dalam klasifikasi. Misalnya, protein kapsid di jantung virus, yang melindungi materi genetik, boleh jadi memiliki beberapa bentuk yang berbeda. Mungkin heliks, misalnya, atau ikosahedral (hampir bulat). Ini mungkin mengambil bentuk yang lebih kompleks dengan ekor atau amplop yang dibangun dari membran sel inang.

Tugas utama dari virolog adalah untuk melampaui klasifikasi dan menggunakan semua pengetahuan tentang virus, kegiatan serta efeknya untuk menemukan cara menghancurkannya, mencegah penularan, atau setidaknya untuk mencegah efek yang merugikan. Baru-baru ini, penggunaan virus dalam proyek rekayasa genetika telah memperlebar ruang lingkup. Sekarang memungkinkan untuk memodifikasi virus, misalnya dengan menempelkan gen yang berguna ke dalam genom sel organisme sasaran sehingga memungkinkan perbaikan tanaman.