新型冠狀病毒和SARS、MERS病毒一樣都是單鏈RNA冠狀病毒，在病毒中可能以RNA病毒種類較多。新型冠狀病毒通過呼吸道進入人體后，可以導致呼吸道及肺組織的細胞壞死，短時間內發生呼吸衰竭，還可以直接造成肝臟、腎臟、腸道等器官的損害。在最近的研究中發現，新型冠狀病毒可以通過鼻腔直接進入大腦，導致腦細胞的功能障礙，這是部分新型冠狀病毒肺炎的患者發病時伴有明顯的精神癥狀的原因。新型冠狀病毒除了直接導致肺、肝、腎、腦等器官細胞壞死、功能障礙外，還可以介導機體的免疫系統，釋放大量的炎癥因子、細胞因子，形成瀑布樣炎癥反應。從而導致除肺以外的其它臟器功能障礙、臟器衰竭，因此在MERS、SARS、新冠三種病毒中，新型冠狀病毒的感染率和死亡率比較高。