单纯疱疹病毒属于病毒科，直径180nm，是较大的DNA病毒。它可以分为HSV-1和HSV-2两个亚型，它们在生物学、自然属性以及人类对它们的免疫方面存在着不同。但这两个亚型感染引起的病理生理却相同。HSV的核酸结构为双股线状DNA，每股DNA分长、短两个部分。分子量约为100×106道尔顿，15万硷基对，可编码60个以上的基因产物。在DNA病毒中，单纯疱疹病毒基因结构具有特殊性，因为它的两个独立的核苷酸序列两侧有倒置的重复序列，这两个核苷酸序列能够互相倒置联系，病毒DNA有四种异构体。HSV-1和HSV-2的病毒基因有50%左右的同源性。

HSV病毒形态呈球形，病毒核衣壳表面是由162个壳微粒组成的对称20面体（100-110nm），其内是由DNA组成的核心，蛋白质外壳包绕着病毒基因组，外面有一层脂膜。在衣壳和包膜之间是一种多蛋白组成的被膜。HSV有三类基因，分别为α、β和γ基因。HSV感染神经细胞但不造成细胞死亡，病毒在感染细胞内处于抑制状态，被感染细胞的存活与功能也不受影响，把这一过程称为潜伏。病毒基因激活后病毒开始复制，有时可形成疱疹性损害，这一过程称为复发。潜伏感染神经元细胞核内有大量的两种RNA转录体，它们与称作ICP-O的直接早期（α）基因产物重叠，这些RNA转录体按“反义”方向编码，表示它们可能是β和γ蛋白转录的抑制因子，当病毒处于潜伏状态时，其复活能力也被降低，对病毒潜伏的分子机理的了解可能有助于为预防HSV复发找到新途径。