当时正在植物学教研室工作的德米特里·伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病——一种烟草和其他茄科植物的流行病时发现了病毒。他发现，他从生病的叶子中提取的汁液即使通过细菌都无法通过精细过滤器后还是会感染其他植物。伊万诺夫斯基的研究论文《两种烟草疾病》发表于1892年，有俄语和德语两个版本。1898 年，伊万诺夫斯基的发现获得了荷兰微生物学家马丁内斯·威廉·贝耶林克的认可。伊万诺夫斯基甚至通过光学显微镜成功地观察到被感染细胞中的病毒株。
伊万诺夫斯基成为世界上第一个发现病毒与细菌存在主要区别的人，即病毒无法在人工培养基上生长。伊万诺夫斯基和贝耶林克都认为，烟草花叶病的病原体有可能是毒素或小型生物体。贝耶林克建议使用术语“сontagium vivum fluidum”（传染性活体流体）——为其命名。直到20世纪发明电子显微镜后，科学家才成功地看到了病毒真正的样子并清楚它的构造。