诺瓦克病毒呈球形,直径27nm~32nm左右。无包膜,为单股正链RNA,在宿主细胞核中复制。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(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。诺瓦克病毒属仅感染人和猩猩,不感染一般动物。