状病毒NL63为正链单股RNA病毒，具有外膜，其基因组长约27000nt，共包含七个开放阅读框，包括冠状病毒皆有的复制酶（1a/1b）和刺突蛋白（S）、膜蛋白（M）、外膜蛋白（E）与衣壳蛋白（N）等四种结构蛋白，以及一个辅助蛋白ORF3。此病毒刺突蛋白的N端有一长179个胺基酸的独特序列，变异性大且不见于其他冠状病毒中，可能与逃逸免疫系统的攻击有关。ORF3则编码一N端具醣基修饰、长225个胺基酸的蛋白质，其序列与一些同属病毒的辅助蛋白相似，可能作为一种结构蛋白组装到病毒中，并可能与病毒出芽离开宿主细胞有关