诺瓦克病毒呈球形，直径27nm左右。无包膜，为单股正链RNA，在宿主细胞核中复制(图1)。其基因组包括3个开放读码框架(ORF)，ORF1编码具有RNA多聚酶性质的非结构蛋白前体，ORF2编码一种相对分子量约为57kD的衣壳蛋白。此蛋白有抗原性，也能产生抗体。ORF3编码一种分子量约22.5kD的蛋白质，其作用尚不清楚。
目前，诺瓦克病毒和诺瓦克样病毒没有系统的分类和命名，诺瓦克病毒为这类病毒最具有代表性的一种。开始归类于小圆结构病毒(small round structured viruses，SRSVs)，因为颗粒直径均为30nm左右，而且彼此形态上不能区分，临床情况相似。但是目前众多学者的研究表明，该病毒在基因组结构、编码蛋白及病毒的形态结构上都与杯状病毒最相似，故在病毒分类上已经归于杯状病毒科(Calieiviridae)。
目前，根据RNA多聚酶区的核苷酸序列或其所编码氨基酸序列的相似性，将诺瓦克样病毒至少分为3个基因组，各组代表株分别为NV、SMA和Sapporo组分。其中SMA基因组可分为两个亚组，SMA和HWA为一亚组，另一亚组包括MXV、Minireovirus、Oth-25和Bristol virus。3个基因组中的Sapporo组在形态上更似杯状病毒，在核苷酸序列上也更接近于动物杯状病毒，而与其他两组病毒相似性低。诺瓦克样病毒的分型还有待于进一步研究。
该病毒耐酸、耐乙醚，对热稳定，60℃ 30min不能完全灭活，在pH 2.7的环境中可存活3h，在氮化铯中的浮力密度为1.36～1.41g/cm3。