Virologija je veja znanosti, ki se osredotoča na preučevanje virusov in organizmov, ki se obnašajo kot virusi, kot so prioni in viroidi. Raziskovalci na tem področju lahko delajo z virusi, ki napadajo rastline, živali ali bakterije, pri čemer izvajajo raziskave tako v laboratoriju kot na terenu. Mnoge vlade veliko vlagajo v virologijo za reševanje vprašanj, ki se nanašajo na javno zdravje, zasebna farmacevtska podjetja in raziskovalne ustanove pa se prav tako zanimajo za virologijo in njene aplikacije.
Eden od primarnih ciljev virologije je klasifikacija, pri kateri se virusi preučujejo, da se ugotovi, kaj so in kako delujejo. Razvrstitev se lahko uporabi za ugotovitev, da so različni virusi med seboj povezani in da lahko zato delujejo na enak način ali so ranljivi za ista protivirusna zdravila. Možnost razvrščanja virusov tudi omogoča raziskovalcem, da ugotovijo, ali je bil virus že viden, in da viruse, ki jih najdejo, povežejo z obstoječimi študijami in informacijami.
Virologi se ukvarjajo tudi s strukturo virusov in načinom delovanja virusov. Čeprav se virusi ne štejejo za žive organizme, so lahko precej zapleteni in prilagodili so številne pametne trike, kot je ugrabitev celic in pridobivanje le-teh za razmnoževanje virusa ali zavajanje telesa, da misli, da virusni povzročitelj ni nezaželen napadalec. Razumevanje delovanja teh organizmov je lahko pomemben del razvoja metod, ki jih je mogoče uporabiti za njihovo izkoreninjenje.
Virusne bolezni, ki so posledica virusne okužbe, so zanimive tudi za virologe, poleg načinov prenosa in sorodnih tem. Ko pride do izbruha virusov, raziskovalci izvajajo raziskave, da ugotovijo, od kod je virus prišel, kako ga je mogoče zdraviti, kakšni so simptomi in kako bi lahko preprečili dodatne okužbe. Virologi spremljajo tudi dolgoročne trende, kot so spremembe v virusni DNK ali spremembe ravni imunosti pri populacijah, ki jim grozi okužba.
Virologi se ukvarjajo z razvojem zdravil, ki se lahko uporabljajo pri zdravljenju virusnih okužb, razvijajo pa tudi cepiva, pri katerih se majhne količine antigenov vnesejo v telo, da ga spodbudijo k tvorbi protiteles, ki ga bodo branila v primeru izpostavljenosti virusu. Nekateri virusi ostajajo razmeroma statični, kar omogoča raziskovalcem, da se zanašajo na isto cepivo iz leta v leto, drugi pa hitro mutirajo in se spreminjajo, kar zahteva razvoj novih cepiv in zdravil, tako da lahko medicinska in virološka skupnost ostaneta v prednosti.