從曆史上看，人們對病毒感染的診斷和治療曾遠遠落後於對細菌性疾病的研究，直到最近才迎頭趕上。病毒最初被視為濾孔孔徑足以截留細菌的過濾器也無法濾過的感染原。在20世紀30年代，電子顯微鏡的發明使人們能夠親眼觀察病毒，從而解析其結構，理解其生命周期，並識別不同的病毒科屬。一旦人們認識到病毒是生長在細胞內的寄生物，就能開發出細胞培養技術來繁殖和分離病毒。其中包括在雞的卵和培養細胞中培育病毒。兩者均顯示病毒感染的細胞發生了病毒誘導的細胞病變，這是特異病毒的特征。通過電子顯微鏡尋找致病病毒的診斷效率低下且費時，但僅需數日就能在卵或培養細胞中形成細胞病變（僅一定比例的病原性病毒能成功形成細胞病變）。因此，許多從未被診斷出的病毒感染最近得到診斷，原本大部分未被診斷出的患者在診斷結果確定前就已痊愈或死亡。事實上，那時沒有針對病毒感染的特殊療法，因為許多人認為這無關緊要。
20世紀70年代，人們發現了一種能無限量地生產和培養抗體的技術，這種抗體具有單一且明確的特異性（簡稱單克隆抗體），借此能針對各病毒蛋白提供特效試劑。這些試劑可直接用於染病組織，以識別被感染細胞，也可用於檢測血液樣本中針對特異病毒的抗體。直到最近發生了分子革命，這些試劑才成了病毒診斷的主要措施。因為我們現在可以檢測出患者樣本中的微量病毒DNA或RNA，從而實現快速診斷，所以不再需要進一步培養或分離病毒。這項突破性進展來自20世紀80年代發明的聚合酶鏈反應。這項技術采用了一種自然產生的酶——DNA聚合酶，它可以根據DNA模板合成新的DNA鏈，從而擴增特異性DNA序列。因此，采集臨床樣本的特異病毒基因組序列僅需數分鍾就能擴增至檢測濃度。通過這種方法，當天即可診斷病毒，同時還能快速評估病毒載量和抗病毒藥物敏感性。