輪狀病毒為呼腸孤病毒科(Reoviridae)輪狀病毒屬(Rotavirus)成員，為無囊膜的雙股RNA病毒。成熟完整的病毒粒子略呈圓形，具雙層衣殼，直徑75nm，20面體對稱。
病毒粒子中央為一個電子致密的六角形核心，直徑37～40nm。核心周圍有一電子透明層，殼粒自此向外呈輻射狀排列，形似車輪，構成內衣殼；外周由一層光滑薄層的蛋白結構形成外衣殼，厚約20nm。輪狀病毒因其車輪狀外觀而得名。
負染標本的電子顯微鏡觀察可見到3種形態的病毒粒子：具內外雙層衣殼的光滑性(S型)病毒粒子，是完整病毒粒子的典型形態，有感染性；只有內層衣殼的粗糙型(R型)病毒粒子，直徑為65nm，無感染性；只有核心的病毒粒子，直徑約為52nm，含有病毒的染色體組和RNA依賴性RNA聚合酶等；此外，病毒還可形成空衣殼結構。
雙殼病毒粒子、單殼病毒粒子和核心等3種形式的病毒粒子在氯化銫中的浮密度分別為1、36m3，1、38g/m3和1、44g/m3。
基因組為含11個節段的雙鏈RNA，約有18522個堿基對。聚丙烯酰胺凝膠電泳時，基因組11個 RNA節段群集在4個區域，產生特征性的電泳移行圖，稱之為電泳型，被用于輪狀病毒的分群。電泳型和血清群之間存在著相互關系，但血清學比核酸鑒定的可靠性更強?；蚪M的每一節段編碼一種蛋白，共包括6種結構蛋白與5種非結構蛋白。
輪狀病毒對理化因素抵抗力強，在pH 3～9中穩定。在糞樣中可耐受60℃30min，而18～20℃時至少可耐受7～9個月。在干燥的糞便、灰塵、產區污水和斷奶舍都可檢出輪狀病毒，病毒在已清空的豬舍內可存活3個月。細胞培養適應病毒對熱的時受力有較大差異。
病毒可耐受乙醚、氯仿、去氧膽酸鈉等有機溶劑的處理，可抵抗常用消毒劑，但可被2%戊二醛酸、70%酒精、3.7%福爾馬林、10%碘酊、67%氯胺T和0.5%的二氯苯氧氯酚滅活。氯化鈣可增強病毒的穩定性，但氯化鎂不能。鈣離子螯合物，如5mmol/L乙二胺四乙酸(EDTA)可除去病毒外衣殼，使病毒喪失感染力。
輪狀病毒粒子表面有3種抗原，群抗原、中和抗原與血凝素抗原。根據群抗原及病毒RNA末端指紋圖的差異可將輪狀病毒分為A、B、C、D、E、F、G 7個群。A群為典型輪狀病毒，同胃腸炎關系最密切。豬輪狀病毒很難在細胞培養物上生長。A群的某些毒株、B群與E群迄今尚未能適應細胞。
A群豬輪狀病毒的許多毒株經胰蛋白酶(10µg/mL)預處理30min后可適應豬原代腎細胞與旋轉培養的非洲猴腎細胞系MA-104。另外，也可在病毒吸附后用含胰蛋白酶(0.5～1、0µg/mL)的無血清維持液增殖病毒。適應細胞培養的輪狀病毒株能產生細胞病變，并可形成空斑。細胞病變表現為細胞固縮，隨后從細胞單層脫落。 imuyi.com
