В 1952 г. Херши и Чейз установили, что после адсорбции фага на клетке внутрь бактерии проникает только ДНК, содержащаяся в головке фага. Белок же, составляющий оболочку головки и отросток, остается на поверхности клеток и в дальнейшем может быть отделен от бактерий встряхиванием.
Процесс проникновения в клетку ДНК фага протекает следующим образом. После адсорбции фага на поверхности восприимчивой бактерии ионы цинка, содержащиеся в клеточной стенке, разрывают тиолэфирные связи, связывающие хвостовые волокна между собой. Отделение хвостовых волокон сопровождается освобождением сульфгидрильных групп, которые вызывают сократительную реакцию чехла хвостового отростка. В результате дистальный конец стержня продвигается сквозь рыхлые липопротеиновый и липополисахаридный слои к ригидному мукополимерному слою бактерии, который в ограниченном участке разрушается под действием фагового лизоцима. Пройдя отверстие в ригидном слое, стержень хвостового отростка оказывается, таким образом, в непосредственной близости от цитоплазматической мембраны. Некоторые фаги вводят свою нуклеиновую кислоту без предварительного механического повреждения цитоплазматической мембраны, другие осуществляют введение лишь после механического ее прокола. До сих пор остается загадкой механизм, который обеспечивает быстрый переход громоздкой макромолекулы фаговой ДНК из головки вирусной частицы внутрь бактериальной клетки.

Фаг может адсорбироваться и на изолированных клеточных стенках, в то время как на протопластах, которые полностью лишены клеточной стенки, адсорбции не происходит. Число специфических рецепторных участков, на которых адсорбируются фаги, различно для разных фагов. На бактериальной клетке может адсорбироваться несколько сот фаговых частиц, но для лизиса бактерий достаточно адсорбции одной частицы. На процесс адсорбции фага большое влияние оказывают условия среды ее солевой состав, рН, температура. В частности, для Т фагов большое значение имеет определенная концентрация в среде катионов, которые, по видимому, нейтрализуют электростатические силы отталкивания, так как и бактериальная клетка и фаг несут отрицательные заряды. В ряде случаев для осуществления процесса адсорбции необходимо наличие в среде строго определенных веществ, названных кофакторами адсорбции. Для фагов Т4 и Т6 таким кофактором адсорбции является L триптофан. Вслед за адсорбцией происходит инъекция внутрь бактерии содержимого головки фага и репродукция фаговых частиц.

Взаимодействие фага с бактериями. Процесс взаимодействия фага с клеткой осуществляется в несколько фаз. В клеточной стенке бактерий расположены рецепторные участки, на которых и адсорбируются соответствующие фаги. Клеточные рецепторы для различных фагов в химическом отношении оказываются неодинаковыми. Фаги Т2 и Т6 адсорбируются на поверхностном липопротеиновом слое, а для фагов ТЗ, Т4 и Т7 рецепторные участки локализуются в липополисахаридном слое клеточной стенки. В результате мутации у бактерий может наступить изменение химического состава рецепторов, что поведет к утрате способности соответствующего фага адсорбироваться на клетке. Такая клетка окажется резистентной к данному фагу. С другой стороны, мутационные изменения в генетическом аппарате фага в свою очередь могут привести к возникновению у него способности адсорбироваться на таком устойчивом штамме бактерий. Мутанты фага, адсорбирующиеся на устойчивых бактериях, называют мутантами с измененным спектром литического действия и обозначают символом h.

Полифаги лизируют родственных бактерий, монофаги бактерий одного вида, типовые фаги лизируют только определенный тип данного вида бактерий. Специфические фаги могут быть адаптированы к родственным видам бактерий при многократных пересевах с бактериями данного вида.
Действие физических и химических факторов на фаги. Фаги более устойчивы к действию физических и химических факторов, чем бактерии. Большинство фагов инактивируется при температуре 65 70°. Они легко переносят замораживанпе при 185° и хорошо сохраняются при высушивании. 0,5% раствор сулемы, 1% раствор фенола не оказывают существенного влияния на фаг; 1% раствор формалина инактивирует фаг через несколько минут. Бактериофаги обладают высокой чувствительностью к кислотам. Ультрафиолетовые лучи и ионизирующее излучение инактивируют фаги и вызывают у них мутации.

При парентеральном введении фагов в организм животных обнаруживаются антитела, нейтрализующие литическую активность фага и обладающие высокой специфичностью. Это свидетельствует о том, что фаги обладают различными антигенами одни из них являются общими для родственных фагов (групповые антигены), другие строго специфическими для определенного вида или даже типа фага (типоспецифические антигены).
По антигенным свойствам фаги разделяются на серологические типы. Литическое действие фага характеризуется определенной степенью специфичности.