我們在頂級期刊上看到的病毒，往往充滿了對稱與規則性的美感。
人乳頭瘤16型病毒 藝術家：Eleanor Lutz
登革熱病毒 藝術家：Eleanor Lutz
綠藻病毒 藝術家：Eleanor Lutz
如果注意觀察，這種圖的標註一般是病毒結晶。
病毒結晶？病毒也可以結晶？
答案是：可以。病毒當然能結晶，蛋白質也能結晶，很多有機物都能結晶。比如說在我國廣泛宣傳的人工合成牛胰島素結晶。從定義講，結晶就是指在一個天然或人工的工程中形成固體的過程。如果這種固體中的分子或者原子具有高度的組織性和結構性，就可以稱為晶體。
人工合成牛胰島素結晶
人類費這麼大力氣提純製造病毒的結晶，其實是為了看清楚它們。
受限於可見光的波長限制，傳統的光學顯微鏡對於病毒這樣尺度（100納米級別）的目標是無能為力的。好在基於X射線晶體學的結構解析拓展到了有機分子，由此發展出的結構化學，才使得人們對於各種原子間的化學鍵的鍵長、鍵角、二面角有了翔實的瞭解。受限於X射線衍射法的限制，樣品必須是乾燥粉末且有晶體結構能夠衍射X射線。
某種病毒性關節炎的病毒粉末
1935年，Stanley 實現了病毒的提純結晶（TMV：Tobacco Mosaic Virus 菸草花葉病毒)。 利用複數個晶體結構對衍射信號進行強化，從而使得信號能夠從背景中分離出來，這就是XRD的基本原理。
XRD原理示意圖
蛋白質晶體
XRD與電鏡EM（掃描電鏡SEM或者透射電鏡TEM）的觀測結果相結合，就可以得到近似的病毒立體結構和表面特徵，為了滿足觀測的條件，對被觀測的對象是有一定要求的，並不是所有的有機物都能被這種方法觀測到，比如要能溶於水，能夠結晶且單晶大小合適等。
不過最新的冷凍電鏡（cryo-EM)，適用範圍更廣，可以在液體環境中獲得目標活性結構的掃描圖。因而我們得以看到更加真實的微觀世界。
噬菌體電鏡圖
噬菌體電鏡染色圖
噬菌體三維模擬圖
皰疹病毒電鏡圖
皰疹病毒三維模擬圖
Zika病毒電鏡圖
Zika病毒三維模擬圖
Zika病毒三維模擬剖面圖
