SARS-CoV属冠状病毒科冠状病毒属，为有包膜病毒，直径多为60～120 nm，包膜上有放射状排列的花瓣样或纤毛状突起。长约20nm或更长，基底窄，形似王冠，与经典冠状病毒相似。病毒的形态发生过程较长而复杂，成熟病毒呈圆球形、椭圆形，成熟的和未成熟的病毒体在大小和形态上都有很大差异，可以出现很多古怪的形态，如肾形、鼓槌形、马蹄形、铃铛形等，很容易与细胞器混淆。在大小上，病毒颗粒从开始的400nm减小到成熟后期的60～120nm。在患者尸体解剖标本切片中也可见到形态多样的病毒颗粒。
根据WHO多中心SARS协作组的研究显示，室温下SARS-CoV在尿、粪便里至少能存活1～2天，在腹泻患者的粪便里(其pH值高于正常大便)能存活到4天以上，在塑料的表面可以存活24h。细胞培养上清中的病毒置于4℃和～80℃ 21天后，病毒滴度只有轻微下降，细胞培养上清中的病毒在室温放置2天后滴度只下降了1个数量级，在加热到56℃后，病毒滴度每15分钟下降大约1万个单位。日常用的消毒剂如750ml/L的酒精5min就能使病毒失去感染活力，含氯的消毒剂5min可以灭活该病毒。