病毒的基本化学组成是蛋白质和核酸，而且每种病毒只含RNA或DNA一种核酸。有些较大病毒除含核酸和基白质外，还含有类脂质和多糖等成分。位于病毒中心的核酸称核髓，是病毒繁殖、遗传变异与感染性的重要物质基础，包在核髓外的是蛋白质外壳，称衣壳。衣壳由衣壳粒构成，衣壳粒则由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位构成。衣壳呈对称结构排列。主要作用在于保护核酸免受外界核酸酶及其它理化因子的破坏，决定病毒感染的特异性和抗原性。核髓和衣壳构成核衣壳后，即成为具有感染性的病毒粒子。有些较大型病毒，在它们的核衣壳外还有一层包被物，称为包膜或囊膜，包膜外常有刺突，它是多糖与蛋白质的复合物。刺突因病毒的种类不同而异，可作为鉴定的依据。这些有包膜的结构复杂的大病毒，多数含有一些酶类。但因病毒酶系极不，所以一旦离开宿主细胞就不能进行独立的代谢和繁殖。