冠狀病毒粒子呈不規則形狀，直徑約60-220nm。病毒粒子外包著脂肪膜，膜表面有三種糖蛋白：刺突糖蛋白（S，Spike
Protein，是受體結合位點、溶細胞作用和主要抗原位點）；小包膜糖蛋白（E，Envelope
Protein，較小，與包膜結合的蛋白）；膜糖蛋白（M，Membrane
Protein，負責營養物質的跨膜運輸、新生病毒出芽釋放與病毒外包膜的形成）。少數種類還有血凝素糖蛋白（HE蛋白，Haemaglutinin－esterase）。冠狀病毒的核酸為非節段單鏈（＋）RNA，長27-31kd，是RNA病毒中最長的RNA核酸鏈，具有正鏈RNA特有的重要結構特征：即RNA鏈5’端有甲基化“帽子”，3’端有PolyA
“尾巴”結構。這一結構與真核mRNA非常相似，也是其基因組RNA自身可以發揮翻譯模板作用的重要結構基礎，而省去了RNA－DNA－RNA的轉錄過程。冠狀病毒的RNA和RNA之間重組率非常高，病毒出現變異正是由于這種高重組率。重組后，RNA序列發生了變化，由此核酸編碼的氨基酸序列也變了，氨基酸構成的蛋白質隨之發生變化，使其抗原性發生了變化。而抗原性發生變化的結果是導致原有疫苗失效，免疫失敗。