病毒基因組片段4編碼流感病毒的主要膜蛋白血凝素(HA),各型及亞型病毒的HA基因長度略有不同,從1742～1778核苷酸不等。HA蛋白的命名來源于病毒顆粒通過HA蛋白與特異性含唾液酸的受體結合,凝集血紅細胞。其合成是首先在細胞內質網合成分子量為 76 kD、含有 562～566個氨基酸的 HA蛋白前體(HA0)；隨后 HA0分子水解成為HA1(分子量47 kD)和 HA2(分子量為 29 kD)兩個多肽,前者含 319～328個氨基酸,后者含221～222個氨基酸。兩者間靠二硫鍵相連形成具有典型的Ⅰ型膜蛋白結構的HA分子。當HA0裂解時,位于裂解位點處的1至數個氨基酸殘基從HA分子上解離。HA0分子水解為HA1 和HA2,是病毒感染性的先決條件。HA蛋白的大部分位于膜外,近HA2羧基末端的疏水區穿過雙層類脂膜,將HA分子嵌在膜上。HA2多肽的羧基末端位于膜內。HA蛋白在細胞內轉移時經過高爾基體,并在此進一步加工修飾,如糖基化。甲3型HA蛋白至少有7個N型糖基化位點(其中6個位于HA1),其序列為N-X-T/S(N為天門冬氨酸,T為蘇氨酸,S為絲氨酸,X為任一氨基酸)。HA蛋白含有氨基葡萄糖,甘露糖和巖藻糖等,這些糖分子的側鏈可覆蓋糖基化位點及其周圍的氨基酸殘基。蛋白的含糖量約占蛋白質的20%。糖基化位點的增加或減少對病毒的抗原性及其他生物特性均有一定的影響。
HA蛋白的三個功能是與細胞表面病毒特異性受體結合,介導病毒外膜與細胞內小體膜融合釋放病毒核衣殼進入胞漿,以及刺激機體產生中和性抗體。