病毒学的形成和发展大致经历以下四个时期：
1、病毒的发现时期
2、病毒的化学时期
3、细胞水平研究时期
4、分子病毒学时期
1)病毒的发现时期
在病毒被发现之前，人们已经在自觉或不自觉的过程中开始与病毒打交道。观察到许多病毒存在所引起的自然现象，由于受到当时历史条件和人们认识水平的限制，无法对这些现象进行合理的解释。直到1892年由科学家D.Ivanofsky在研究烟草花叶病的过程中，发现烟草花叶病的致病因子能够通过细菌过滤器，但他仍然认为该病由产生毒素的细菌引起。之后，在1898年荷兰科学家Beijerinck重复了D.Ivanofsky的实验，证明了烟草花叶病是由滤过性病原引起。同年，德国科学家Loeffler和Frosch发现口蹄疫病原也具有滤过性。在此后10多年，相继发现10多种传染病的病原病毒(鸡瘟病毒、黄热病病毒、狂犬病毒等)以及后来发现的噬菌体和多种植物病毒。
2)病毒的化学时期
自从1935年美国的Stanley首次提纯和结晶了烟草花叶病毒，从而使人们对病毒化学本质的认识有了重大突破，并为病毒的深入研究开辟了广阔的道路。接着，Bawden等进一步揭示烟草花叶病毒的化学本质并不是纯蛋白，而是核蛋白。在此基础上，德国的Kausche于1940年首先利用电子显微镜观察到烟草花叶病毒的杆状外形，电镜技术的应用，从多个方面促进了它的发展，为病毒的形态结构及其在细胞内的形态发生学研究提供了有效手段。总之，到这一时期，病毒学虽然取得很大的进展，但尚未形成独立学科，对病毒化学本质的了解也比较肤浅，对病毒的概念仍存在很大争论。
3)病毒的细胞水平时期
在此期间，病毒学无论从理论上还是在实践上都有很大的发展，对病毒有了一个统一、明确的概念。逐步形成为一门独立的学科，同时也为分子病毒学的建立奠定了基础。
通过围绕噬菌体和感染细菌之间的相互作用研究，阐明噬菌体的复制周期；揭示溶原性噬菌体诱导的原理；证明噬菌体DNA的感染性；发现溶原性噬菌体和噬菌体的转导现象,组织培养技术的建立，大大拓宽了病毒学的研究范围，促进人们对病毒本质的认识，目前该技术已广泛用于未知传染因子的分离，病毒病的诊断，疫苗生产以及病毒感染和复制的基础研究。
4)分子病毒学时期
自从1953年DNA的双螺旋结构理论建立以来，新技术和新方法的广泛应用，使得病毒学的研究步入分子病毒学的发展时期。50年代至60年代是分子生物学的奠基时代，噬菌体和植物病毒为此作出了巨大贡献，因此，分子病毒学也正是在分子生物学的发展过程中应运而生。
在这一阶段，人们主要致力于病毒基因组的结构、功能和表达调控机制；病毒蛋白质结构、功能以及合成的方式；各类病毒的感染、繁殖和致病机理；更深层次了解病毒与宿主之间的相互作用关系，特别是肿瘤病毒与肿瘤发生的关系；不断探索病毒性疾病诊断、预防和治疗的新技术和新方法，认识那些尚未证实病因的可疑病毒性疾病的病原本质期间，所取得的硕果累累，具体表现以下一些方面。
1955年Franenkel—Conrat完成了烟草花叶病毒(TMV)的核酸和蛋白质亚基的体外拆开和重建实验。
1960年Anderer弄清了TMV衣壳蛋白亚基的氨基酸排列顺序
1962年Casfar阐明了某些病毒的二十面体结构，明确核衣壳二十面体的构成规律。
1962年Nathans成功进行噬菌体RNA的体外翻译
1965年Spiegelman成功在体外复制噬菌体RNA，从而打破了病毒必须在活体内才能增殖的传统观念，这些工作对以后阐明DNA病毒和RNA病毒的繁殖机制起了重要作用。
1970年Baltimore和Temin分别发现病毒的逆转录酶，这是对1958年提出的中心法则的重要补充和发展
1976年Dueberg发现Rous肉瘤病毒含有癌基因v-src，而且在正常鸡以及其它脊椎动物和无脊椎动物的DNA中，也发现有癌基因v-src的同源序列存在，推测病毒的癌基因可能来自于细胞的正常基因。
1977年Sanger完成噬菌体φX174-DNA的全部序列测定。
1979年由Taniguchi成功地表达人干扰素基因，这是基因工程的一项重大突破。
1982年Moss和Paoletti用痘苗病毒作为载体表达外源基因获得成功。
1983年Montagnier和Gallo分别分离到与AIDS相关的人类逆转录病毒(HIV)。
1991N年Han等将Moloney鼠白血病毒的反义表达序列导入小鼠受精卵中，从而培养成功对该病毒抗性的转基因小鼠。
1995年HIV天冬氨酰蛋白酶三维结构的鉴定，使得一些针对病毒蛋白酶活性位点的抑制剂先后问世。
1996年由美籍华人何大一等利用逆转录酶抑制剂与蛋白酶抑制剂配制的鸡尾酒式药，成功地抵抗HIV的感染。
