麻疹病毒属副黏液病毒科(paramyxoviridae)，麻疹病毒属(morbillivirus)，与其他副黏液病毒不同之处为无特殊的神经氨酸酶活力，麻疹病毒为单股负链核糖核酸(RNA)病毒，对较大，镜下一般呈球形，径150～300nm，形态多变，有时可呈丝状，病毒中心由核糖核酸和对称的螺旋形衣壳组成，外盖脂蛋白包膜，上有短小突起带血凝素，可凝集猴红细胞，对最早分离的麻疹病毒Edm株进行基因测序，已知其基因组不分节，长度约 15893bp，共有六个结构基因，编码六个结构蛋白，从3端开始依次为：核蛋白(N)分子量60×103，磷酸蛋白(P)分子量72×103，膜蛋白(M)分子量37×103，血溶素(F)分子量60×103，血凝素蛋白(H)分子量78×103～80×103以及依赖于RNA的RNA聚合酶-大蛋白(L)分子量210×103，其中N，P，L蛋白与病毒RNA结合，而另外三种M，H，F蛋白则与病毒包膜结合，N蛋白为麻疹病毒的主要蛋白，以磷酸化形式存在，在基因包装，复制和表达方面发挥主要作用，还参加RNA的结合，核膜结构的形成等，P基因可编码三种长度不同的蛋白，即P，C，V蛋白，P蛋白为磷酸化的聚合酶结合蛋白，与N 及mRNA结合成复合物，参与RNA的包膜和调控N蛋白的细胞定位，V蛋白和C蛋白可能具有调控复制与转录的功能，L基因编码的蛋白与一般依赖RNA的 RNA聚合酶相同，P与L蛋白和核衣壳共同形成核蛋白复合物，M基因编码的膜蛋白处于病毒包膜与核壳体之间，为一种非糖基化蛋白，形成病毒包膜的内层，维持病毒颗粒的完整，作用于病毒的繁殖，与病毒装配和芽生有关，F基因编码融合蛋白，为一种糖基化蛋白，在包膜表层，其前体F0无生物活性，裂解为F1和 F2蛋白时才具活性，F蛋白与病毒的血溶活性和细胞膜融合活性有关，当病毒扩散时，使细胞与细胞融合，H基因编码血凝蛋白，为一种糖基化表面蛋白，有血凝作用，为血凝素，在病毒黏附于宿主细胞时起作用，现已知H蛋白含细胞受体结合位点，可与存在于宿主细胞表面的麻疹病毒受体(CD46)结合，启动病毒在宿主体内的感染过程，麻疹感染时，人体可产生对这三种包膜复合蛋白的抗体，F蛋白和H蛋白是麻疹病毒接触人体免疫系统，引起机体产生抗体应答的主要病毒抗原，有认为缺乏对F蛋白的抗体可在临床上引起异型麻疹，而缺乏对M蛋白的抗体则与麻疹亚急性硬化性全脑炎(SSPE)的发病相关。
麻疹病毒可适应人，猴，狗的组织细胞培养，也易在鸡胚细胞中培养传代，从患者标本中分离病毒，一般应用原代人胚肾或猴肾细胞最易成功，细胞培养中可出现两种病变：一为发生细胞融合，形成巨大融合细胞，可含10～130余个核，并有核内包涵体;另一种病变为细胞变成梭形或放线状，人类是麻疹病毒唯一的自然宿主，猴也可发生感染，症状较轻，麻疹病毒野毒株不能感染实验室中小动物，但疫苗株麻疹病毒已可经脑内注射感染新生乳鼠。
麻疹病毒在体外较不稳定，易失活，对热，干燥，紫外线及脂肪溶剂如乙醚，氯仿等极为敏感，故煮沸，日照及一般消毒剂均易灭活，在56℃ 30min即可灭活，在pH7时病毒生存好，而pH<5或>10均不能存活，随患者飞沫排出体外的麻疹病毒在一般室温下其活力至少可维持 34h，若病毒悬存于含有蛋白质的物质如黏液中，则其存活时间可延长，因蛋白质可保护病毒不受热和光的影响，受蛋白质保护的麻疹病毒可在-70℃下保存活力5年以上。
