在發現病毒以前，人們已開始不自覺地利用病毒為人類服務。中國在16世紀前後，用天花患者膿瘡中的漿液給健康人接種而使之獲得免疫力。差不多同時，荷蘭的種植者用嫁接法使鬱金香感染病毒而開出美麗的碎色花朵；1796年E．琴納發明了牛痘苗；1885年L．路易斯·巴斯德首創了狂犬病疫苗。
1915年F．W．特沃特和1917年F．埃雷爾分別發現了細菌病毒即噬菌體。
從30年代起開始探索病毒的理化性質，M．施萊辛格提純了噬菌體並指出它是由蛋白質和DNA構成的；1935年W．M．斯坦利獲得了煙草花葉病毒的結晶；1936年首次在電子顯微鏡下看到該病毒是一種杆狀顆粒。以後許多病毒相繼被提純，對他們的形態結構和化學組分進行了研究，為病毒分類提供了依據。
由於病毒的結構和組分簡單，有些病毒又易於培養和定量，因此從20世紀40年代以來，病毒一直是分子生物學研究的重要材料。30年代末，以M．德爾布呂克為代表的學者開始用大腸杆菌的T偶數噬菌體研究其複製和遺傳機製，奠定了分子遺傳學的基礎。70年代，研究重點逐漸轉向動物病毒。分子生物學發展中的重要進展，如DNA和 RNA是遺傳物質的確證，三聯體密碼學說的形成，核酸複製機製的闡明，遺傳信息流中心法則的提出，反轉錄酶、基因的重疊和不連續性等的發現，以至基因工程的興起和致癌理論的發展，幾乎無一不與病毒有關。一些蛋白質和核酸的一級結構分析，也常常是首先以病毒為材料研究完成的。反過來，分子生物學研究又促進了對病毒結構、複製和遺傳的認識，使病毒學發展成一門獨立的分支學科。
在實踐方麵，病毒的研究對防治人類、植物和動物的病毒病作出了重要貢獻。病毒疫苗的發展，為控製人類疾病（如天花、黃熱病、脊髓灰質炎、麻疹等）和畜禽疾病（如牛瘟、豬瘟、雞新城疫等）提供了有效措施；由於綜合防治和抗病育種等措施的利用，有效地控製了馬鈴薯退化病、小麥土傳花葉病、白菜蕪菁花葉病等農作物病害；利用昆蟲病毒作為殺蟲劑的研究，也在大力開展並已進入實用階段。
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