SARS-CoV屬冠狀病毒科冠狀病毒屬，為有包膜病毒，直徑多為60～120nm，包膜上有放射狀排列的花瓣樣或纖毛狀突起。長約20nm或更長，基底窄，形似王冠，與經典冠狀病毒相似。病毒的形態發生過程較長而復雜，成熟病毒呈圓球形、橢圓形，成熟的和未成熟的病毒體在大小和形態上都有很大差異，可以出現很多古怪的形態，如腎形、鼓槌形、馬蹄形、鈴鐺形等，很容易與細胞器混淆。在大小上，病毒顆粒從開始的400nm減小到成熟后期的60～120nm。在患者尸體解剖標本切片中也可見到形態多樣的病毒顆粒。
