Изменчивость вирусов объясняет их способность уходить от иммунного ответа заражённого им организма (например, в случае вируса гриппа) и легко образовывать варианты, резистентные к лекарственным препаратам. Результатом изменчивости может быть также приобретение способности вызывать заболевания человека вирусом, ранее патогенными только для животных.
Нередко обнаруживается явное родство между отдельными белками (например, ферментами, осуществляющими синтез нуклеиновых кислот) у вирусов, которые, на первый взгляд, не имеют между собой ничего общего. В ряде случаев заметно сходство между вирусными и клеточными белками. Из этого следует, что в ходе эволюции происходил (и, по-видимому, происходит) обмен генетической информацией как между разными вирусами, так и между вирусами и клеточными организмами. Ярким примером явления трансдукции - способности вирусов переносить гены или их фрагменты от одного организма к другому - может служить бактерия дифтерийная палочка, которая начинает вырабатывать токсин только после заражения её определённым фагом. Такой перенос генов (его называют горизонтальным) пытаются использовать для генной терапии путём создания на основе вирусов искусственных конструкций - векторов, способных вводить в заражаемую клетку здоровые или корректирующие гены.
Особую категорию составляют т. н. эндогенные вирусы. Их геном в виде двунитевой ДНК, соответствующей геному ретровирусов, постоянно находится в составе клеточной хромосомы и функционирует как набор клеточных генов. Эндогенные вирусы могут быть полноценными, и тогда их экспрессия приводит к образованию вируса, способного заражать другие клетки (напр., вирус рака молочных желёз мышей). В большинстве случаев, однако, эндогенные вирусы имеют дефектный геном, в котором некоторые вирусные гены отсутствуют или повреждены. Генетический материал разнообразных эндогенныхвирусов составляет весьма значительную долю хромосомной ДНК животных, в т. ч. человека. Они обнаружены и у растений. Считается, что эндогенные вирусы возникли в результате заражения половых клеток и последующей интеграции вирусной и клеточной ДНК. Такое заражение в процессе эволюции могло происходить многократно, и многие эндогенные вирусы считаются весьма древними.
Ввиду огромного разнообразия вирусов построение их эволюционного древа весьма затруднено. Среди мнжества предположений о происхождении вирусов наибольшего внимания заслуживают два: или они возникли из обособившихся ( одичавших ) элементов клеточного генома, или в какой-то форме существовали уже на доклеточной стадии биологической эволюции.
Вирусы сыграли и продолжают играть выдающуюся роль как удобные модельные объекты для изучения общих закономерностей молекулярной биологии. Именно при изучении вирусов были расшифрованы важнейшие закономерности синтеза белков и нуклеиновых кислот и регуляции этих процессов, сформулированы многие понятия молекулярной биологии и молекулярной генетики.
