Un virus che infetta i batteri è chiamato batteriofago o semplicemente un fago. I fagi sono composti da proteine e acido nucleico, DNA o RNA.
I fagi hanno un segmento della testa o un capside che racchiude l'acido nucleico in una struttura fatta di proteine. Molti fagi hanno anche un segmento di coda che è un tubo cavo fatto di proteine attraverso le quali gli acidi nucleici viaggiano quando il fago si attacca a un batterio.
Come altri virus, i fagi non sono in grado di riprodursi da soli. Invece, usano la sintesi proteica e il meccanismo di replicazione degli acidi nucleici dei batteri per produrre nuove copie di se stessi. Alcuni virus rimangono dormienti una volta che hanno infettato la cellula batterica e diventano attivi solo quando l'ambiente all'interno del batterio cambia. Una volta che le cellule batteriche iniziano a replicare i fagi, il processo procederà fino a quando l'abbondanza di particelle di fago all'interno del batterio farà sì che la cellula esploda e rilasci i nuovi fagi nel terreno.