La causa di COVID-19 è l'infezione da parte del virus SARS-CoV-2, un nuovo coronavirus comparso alla fine del 2019 nell'uomo. I coronavirus sono chiamati così per la presenza sulla loro superficie di proteine, chiamate proteine Spike, raggruppate tre a tre a formare strutture appuntite. Tali proteine conferiscono al virus la forma di una corona se osservato al microscopio elettronico e favoriscono il suo ingresso all'interno delle cellule. I coronavirus sono virus a RNA, vale a dire che il loro codice genetico è formato dall'acido ribonucleico, e possono causare nell'uomo diverse malattie, principalmente infezioni respiratorie e gastrointestinali di gravità variabile: dal raffreddore a sindromi respiratorie più gravi come la SARS (sindrome respiratoria acuta grave, Severe Acute Respiratory Syndrome) e la MERS (sindrome respiratoria mediorientale, Middle East Respiratory Syndrome).