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La caractéristique principale d'un virus métamorphique est sa capacité à modifier sa structure interne ainsi que les instructions qui le composent. Le métamorphisme est un mécanisme de défense utilisé par différents programmes malveillants afin d'éviter leur reconnaissance et leur détection par des programmes de contrôle et de protection tel que les logiciels antivirus.
Un virus dit métamorphique ne contient pas de décrypteur ni un corps viral constant, mais est capable de créer de nouvelles générations de lui-même différentes à chaque réplication tout en évitant qu'une génération soit trop ressemblante avec celle qui la précède.