噬菌體感染細菌后產生兩種后果，一是噬菌體增殖并裂解細菌，建立溶菌周期；二是噬菌體在細菌內不增殖，其核酸整合于細菌染色體內，并可隨細菌分裂而將噬菌體核酸傳至子代細菌中，建立溶原狀態。噬菌體感染宿主菌后將進行大量增殖并最終裂解細菌，完成其溶菌周期。這種能使細菌裂解的噬菌體稱烈性噬菌體。其溶菌過程大致分3個階段進行，速度快，完成一次溶菌周期只需要20~30min。其作用分為三個階段。

1吸附階段。噬菌體吸附于敏感細菌是具有高度特異性的，有尾噬菌體首先借助尾刺和尾絲吸附于細菌細胞的特異受體部位。受體可分布在細胞壁的不同層內或細胞膜上，位于深層的受體可能是通過菌體表面孔隙與噬菌體結合。微球狀噬菌體依賴其表面結構與細菌性菌毛側面吸附；細桿狀噬菌體以其頂端吸附于性菌毛的頂端。細菌的受體多由脂多糖或脂蛋白構成，一個細菌可吸附約200個噬菌體。當噬菌體吸附于細菌后，由尾刺或吸附部的頂端分泌溶菌酶類物質，將細菌的胞壁溶一小孔，使其尾髓或吸附頂插入，將衣殼中的核酸通過尾部管腔注入細菌體內，將蛋白質外殼留在菌細胞外。

2增殖階段。噬菌體核酸注人細菌體內，以其遺傳信息轉錄mRNA，在菌體的核蛋白體上轉譯噬菌體的結構蛋白和功能蛋白等；同時以噬菌體核酸為模板進行自身核酸的復制；這些材料合成后，在細菌細胞質內按一定程序組裝成完整成熟的噬菌體。

3釋放階段。噬菌體在宿主菌內復制達一定數量(20~1000個不等)時，細菌細胞突然被裂解。原因可能是噬菌體大量增殖在細菌體內產生的壓力，另一方面時噬菌體合成酶類的溶解作用。細菌的裂解釋放出大量成熟的噬菌體，烈（毒）性噬菌體的溶菌周期完成。

由于噬菌體裂解細菌，在液體培養基中可使渾濁的菌液變為澄清；在固體培養基中，在長滿細菌的平皿表面可出現無菌的空白區域，稱為噬斑(plaque)。不同噬菌體產生的噬斑，其大小、形狀、透亮度等性狀均不同，對噬菌體的鑒定有意義。每一個噬斑是由一個噬菌體增殖并裂解噬斑內的細菌后形成的。實驗時噬菌體是經一定倍數稀釋,通過噬斑計數,可測知一定容積中噬菌體的數量，稱為噬斑形成單位數(PFU)。

有些噬菌體感染敏感細菌后并不繁殖，而是以其基因組整合于細菌染色體DNA上，成為細菌染色體的一部分,并隨著細菌基因組的復制而復制。當細菌分裂時,噬菌體基因組也能隨之分配至兩個子代細菌基因中,這種狀態稱溶原狀態。感染細菌后引起溶原狀態的噬菌體稱為溶原性噬菌體或稱溫和噬菌體。整合在細菌染色體上的噬菌體核酸稱為前噬菌體。染色體上帶有前噬菌體的細菌稱為溶原性細菌。溶原性細菌具有以下特征：

①能正常進行分裂繁殖，并將前噬菌體傳至子代菌體中。

②某些細菌轉變為溶原細菌后，由于染色體上獲得了噬菌體的基因組，可改變細菌的某些生物學性狀。如白喉棒狀桿菌感染了β-棒狀桿菌噬菌體后能產生白喉毒素；溶血性鏈球菌感染噬菌體后能產生紅疹毒素等。

③溶原性細菌對其本身有關的噬菌體具有“免疫性”。溶原性細菌由于帶有前菌體，其基因編碼一種阻遏蛋白，可阻抑噬菌體大部分基因功能的表達。盡管噬菌體核酸進入細菌體內，但其核酸復制和結構蛋白的合成受到阻抑，噬菌體不能增殖。溶原性細菌受到這種免疫性保護，使細菌免遭烈性噬菌體的裂解，而且這種免疫保護是具有特異性的。

④溶原性細菌可自發地轉變為溶菌狀態。因少數細菌所攜帶的前噬菌體可從染色體上脫離、進行如同烈性噬菌體的復制增殖，轉入溶菌周期。這種自發終止溶原狀態的頻率為10-~10-許多理化因子可誘導大部分甚至幾乎全部溶原性細菌轉入溶菌周期。如用紫外線照射和絲裂霉素C誘導，可使近90%溶原性細菌釋放出前噬菌體進行復制。因此，溫和噬菌體既有溶原周期，又有溶菌周期，而烈性噬菌體只有裂解周期。

當前，用噬菌體作為生物防治的一項新興技術措施，具有良好的發展前景。在人醫和獸醫用于治療綠膿桿菌感染和動物的沙門氏菌病，取得顯著效果。在水產養殖上，國內外從不同的生境分離到的噬菌體，用于控制水產動物疾病取得了大量成功案例和實效。