病毒是生物界中最小的一类生物，不具细胞结构，不能独立进行代谢活动，只能在特定的寄主细胞中复制增殖。病毒的直径在10～300nm，因而大多数病毒只能在电子显微镜下看到。病毒能通过细菌过滤器的微滤孔，故又称滤过性病毒。具感染性的病毒颗粒称为病毒体，它在寄主细胞外时不表现任何生命活动，可以制成结晶状态而不失其感染力，因而曾被视为非生物。不过当它侵染活细胞后，却可利用细胞中的生命结构进行代谢和复制，在世代繁衍过程中表现出生物特有的适应现象，因而现多视为生物。但因其高度寄生性，它不可能是生物进化的起点，而更可能是一种退化的类型。
病毒的基本结构包括中心的核酸和其外的蛋白质外壳（核壳）。与其他生物不同，病毒只有一种核酸，含DNA的称DNA病毒，含RNA的称RNA病毒。当病毒侵入寄主细胞后，病毒核酸中包含的基因指导细胞的代谢机器并利用细胞中的原料和能量来复制病毒的核酸和合成病毒所需的蛋白质（主要是与核酸复制有关的酶以及核壳蛋白质）。核壳具保护作用。许多病毒便是依靠这些病毒蛋白质（核壳上的或包膜上的）与特定的寄主细胞结合；人体产生的特异性抗体也是针对这些病毒蛋白质的。
按照寄主类型，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒等。动物病毒主要侵染脊椎动物和节肢动物；这包括多种人类常见疾病的病原体。一部分主要侵染其他脊椎动物和节肢动物，借节肢动物来传播的病毒也可在人体造成严重疾病如多种脑炎。植物病毒主要侵染有花植物，常给人类带来经济损失。细菌病毒又称噬菌体，现已知寄生于细菌的病毒也可间接造成人类疾病，如白喉毒素蛋白实际是由在菌体寄生的病毒指导合成的。噬菌体还是分子生物学的良好实验材料，许多分子生物学的重大发现都是得自噬菌体实验。
病毒病属于人类最常见的疾病，一部分病毒病的后果严重，而且目前我们还缺乏有效的抗病毒药物，同时人们正在怀疑病毒可能引起人类肿瘤，因而病毒的研究日益受到重视。
细菌是广泛生存于生物圈的单细胞原核生物。它个体微小、结构简单、胞壁坚韧、无真正细胞核和单元膜隔开的细胞器，核糖体为70s型，多以二分裂法繁殖和趋水性较强。
广义细菌包括放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体和螺旋体。细菌的形态由染色体上的遗传信息决定。多数细菌保持一种形态，称为“单型的”；改变形状、且有不同形态者为“多型的”。狭义的细菌基本形态为：杆状，称杆菌；球状，称球菌；螺旋状，称螺菌。某些杆菌有分枝，也有延长成丝的。球菌有双球菌、链球菌、八叠球菌和葡萄球菌之别；螺菌中有像“逗号”状的弧菌以及蛭弧菌等。细菌的形态在培养过程中大多稳定，少数种类有变化，球状与杆状可互变。在老培养物中常见衰退的细胞。
细菌在生物圈中广泛存在。它们在自然界三大生态系统中的种类和数量按递减顺序排列为土壤、水域和大气圈。它们积极参与各种物质和元素的生物地球化学循环，在维持生态平衡中发挥着不可置换的重要作用。在动、植物和人的体表或体内也有细菌营互生、共生、寄生或附生生活。根瘤菌是豆科植物著名的共生固氮菌。寄生菌能使寄主发生各种疾病，如人类的伤寒、肺结核，动物炭疽、鼻疽，植物的青橘病、软腐病等。高温、高盐等环境则是专异性细菌的栖息地，在极端环境中生存的许多微生物种群属于古菌域成员。
有些细菌虽是传染病的病原体，但大部分菌种及其生命活动具有经济价值。许多细菌是处理、修复被污染环境的积极参与者。细菌学的重要研究方向是医药、农业和工业细菌学，一些细菌菌种已成为基因工程的主要工具。
病菌是使人或其他生物生病的细菌，又称致病菌或病原菌。本质上还是属于细菌。
微生物是形态微小、结构简单、必须借助光学显微镜或电子显微镜才能看到的微小生物。有一定的形态结构、生理特性和功能，在适宜的环境中迅速生长和繁殖。“微生物”一词不是分类学上的名词，只反映形态学的概念。微生物在自然界中广泛分布，江河、湖泊、海洋、土壤、空气、矿层等均有存在，尤以土壤中最多，1g土壤中可有几亿至几十亿个微生物。在人和动、植物的体表及人和动物的呼吸道、消化道均有多种微生物生存。绝大多数微生物对人和动、植物是有益和必需的，只有一小部分可以引起人或动、植物的病害。
根据形态结构和生理特性不同，可分为三大类：①非细胞型微生物。形态很小，能通过细菌滤过器，无细胞结构，只能在活细胞内生长增殖，如病毒。②原核细胞型微生物。仅有原始核，无核仁和核膜，缺乏完整的细胞器，细胞浆内具有一定结构和生理功能的小器官，如线粒体、戈尔吉氏体和溶酶体等。如细菌、立克次氏体、衣原体、菌质体、螺旋体和放线菌。③真核细胞型微生物。细胞核分化程度较高，有核仁、染色体和核膜，胞浆内有完整的细胞器。如部分真菌。病毒、细菌、真菌等微生物，又可根据它们的形态、结构、生理特征、代谢产物等进行分类。
毒素是由生物体产生的、极少量即可引起动物中毒的物质，并不是生物。按来源可分为动物毒素、植物毒素和微生物毒素，其中微生物毒素包括细菌毒素、霉菌毒素和单细胞藻类（如原核的蓝藻和真核的甲藻）毒素等。
动物毒素绝大多数是蛋白质。大多是在有毒动物的毒腺中制造并以毒液的形式经毒牙或毒刺注入其他动物体内。纯的毒素根据生物效应，可分为神经毒素、细胞毒素、心脏毒素、出血毒素、溶血毒素、肌肉毒素或坏死毒素等。毒液里还含多种酶。研究得最深入的是蛇毒，其次是蜂毒和蝎毒。蜘蛛毒、蜈蚣毒和蚁毒也有些研究。有毒的水生动物的组织中含有毒素，如河豚的卵巢中含一种剧毒的神经毒素──河豚毒素。
植物毒素最常见是食用含毒植物（主要是有花植物）中的毒素。也有的毒素在植物的刺毛或汁液中。一类是小分子有机物质植物毒素，包括生物碱、糖苷（毛地黄苷）等；另一类是毒蛋白，如蓖麻毒素和相思豆毒素。从中药天花粉提取的天花粉蛋白和从半夏中提取的半夏蛋白，有引产作用，属致敏性蛋白质，也可说是毒蛋白。
微生物毒素
细菌毒素 属细菌的代谢产物，种类很多：①白喉毒素，分子量为60000的蛋白质。其毒性表现为抑制哺乳动物的细胞内的蛋白质合成。该毒素是个酶原，经蛋白酶水解后，释放出分子量为21000具酶活力的片段A后，余下的片段B才发挥毒性。其作用方式类似蓖麻毒素。②霍乱毒素，与小肠粘膜上的受体结合，不可逆激活膜上腺苷酸环化酶而导致分泌性腹泻（见环化酶）。③肉毒素，是肉毒杆菌产生的神经毒素，作用于神经-肌肉接头，阻遏神经冲动的传递。A型肉毒素包括一个毒性成分和一个血凝成分，前者的分子量约为150000，这种毒素对热不稳定。
霉菌毒素（又称真菌毒素） 真菌产生的毒素。麦角菌分泌的麦角毒素人、畜食之即致病，但某些麦角制剂用作子宫收缩剂。黄曲霉毒素为强致癌物质，与肝癌发病有关，是双呋喃香豆素的衍生物，已经确定17种化学结构类似物。
