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  組織培養或水痘液的病毒顆粒有C及M兩型 (Cubed, Mulberry)。C型為磚塊型有一寬界明顯的外膜,中心電子密度較大。Mulberry(桑椹)型簡稱M型,外表有紡錘絲狀排列。M型顆粒之中心常凹陷,代表兩個圓形側體(lateral body),核仁及雙鏈DNA基因,其功用目前尚不十分明瞭。所有的痘病毒都於細胞質內增生,造成嗜酸性質內包涵體。痘病毒通常感染上皮細胞造成丘疹水及膿。  其他的病如綿羊痘(sheep pox)及羊接觸傳染性化膿性口炎(orf)及牛痘(cow pox)為其它引起動物發疹的病毒,也會傳染給人類,除了parapox屬外,所有的痘病毒都是170~250×300~450nm之磚形顆粒,表面有紡錘絲狀的結構。parapox(orf等)較呈卵形,表面絲狀排列為規則之螺旋型,平均僅為150×200nm所有痘病毒的內部結構大致上都是一致的。

  根據最新的研究痘病毒科可能屬於核質巨DNA病毒。
痘病毒(Poxviridae,pox=發疹的病)為哺乳動物的最大及最複雜的病毒(170×950nm)。包含兩個亞科痘病毒脊索亞科 (Chordopoxvirinae)、痘病毒昆蟲亞科 (Entomopoxvirinae),這兩個亞科各有8個和4個屬。不同的動物有不同品系的病原病毒。遺傳物質為雙股DNA,長度約130-375knt; 病毒直徑約140-260 nm,最大的病毒就是屬於痘病毒科。通常可區分為8屬(genera),分別為正痘病毒屬 (Orthopoxvirus)、駱駝痘病毒屬 (Capripoxvirus)、豬痘病毒屬 (suipoxvirus)、兔痘病毒屬 (Leporipoxvirus)、軟體動物痘病毒屬 (Molluscipoxvirus) 、雅塔痘病毒屬(Yatapoxvirus)、禽痘病毒屬 (Avipoxvirus)、副痘病毒屬 (Parapoxvirus),其中兩屬(正痘病毒屬Orthopoxvirus及副痘病毒屬Parapoxvirus)為人類的重要病原。同一屬病毒的血清反應常有廣泛的交叉反應,但各屬間僅有一種共同抗原,此抗原一般認為是一種核蛋白複合體。天花的病原Variola病毒為Orthopoxvirus屬,此病毒曾經摧殘全人類,目前已被撲滅,然最近常被認為為一種有可能之再新興之疾病。其他的痘病毒如駱駝痘(camel pox)及ectromelia造成低等動物的面板髮疹。天花(Variola)及傳染性軟疣(molluscum contagiosum)病毒只對人類有病原性。