Lịch sử phân loại của thực khuẩn thể dựa trên thành phần vật liệu di truyền và sự khác nhau về đặc điểm kiểu hình. Đặc điểm vật lý bao gồm loài kí chủ, hình dạng vỏ và kích thước, sự tồn tại của các đuôi, độ bền với dung môi hòa tan, và các đặc điểm cấu trúc khác. Uỷ ban quốc tế về phân loại virus (ICTV) (The International Committee on the Taxonomy of Virus) yêu cầu hiển thị thực khuẩn thể bằng kính hiển vi điện tử để phân loại (Murphy và ctv., 1995). Hệ thống phân loại có 13 họ thực khuẩn thể, có khả năng xâm nhiễm cho hơn 140 chi vi khuẩn. Thực khuẩn thể từ vài họ khác nhau có thể xâm nhiễm một loài của vi khuẩn (Ackermann, 2001) (trích dẫn Shroyer, 2006).
Theo Lwoff (1953), thực khuẩn thể tồn tại ở 3 dạng: virion ngoại bào (extracellular virion), phage ở dạng sinh trưởng (vegetative phage) và thể tiền phage (prophage). Virion ngoại bào thì được hình thành bởi hạt thực khuẩn thể với nhân acid nucleic và vỏ protein. Nó xâm nhiễm tế bào vi khuẩn. Ở trường hợp nội bào, thực khuẩn thể ở dạng phage sinh trưởng và thể tiền phage, chỉ đặc trưng bởi acid nucleic. Phage ở dạng sinh trưởng, acid nucleic có khả năng tự tái sản độc lập, trong khi đó thể tiền phage không bao giờ nhân lên độc lập và được lồng vào DNA vi khuẩn (ký chủ) và nhân lên cùng với DNA vi khuẩn. Vi khuẩn thể chứa thể tiền phage gọi là lysogenic bacteria, các virus có nucleic acid có thể trở thành prophage
15
(hợp nhất với DNA vi khuẩn) thì được gọi là thực khuẩn thể ôn hòa, lysogenic phages, temperate phages hoặc avirulent phages (F2, M12). Một nhóm thực khuẩn thể khác luôn luôn nhân lên khi nó vào tế bào ký chủ gọi là thực khuẩn thể độc, virulent phages hoặc lytic phages (T2, T4 phages) (trích dẫn Singh và ctv., 2010).