Gli HPV sono virus nudi (senza pericapside), possiedono un capside icosaedrico con un diametro attorno a 50 nm, formato da 72 capsomeri che possono essere pentameri o esameri (60 esameri e 12 pentameri). Ciascun capsomero dà origine a una protuberanza che ha una forma simile a una stella a cinque punte con un canale al centro. Il capside contiene un genoma costituito da DNA circolare a doppio filamento lungo 8 kb che codifica per sei geni precoci ("early", da E1 a E7; N.B. non c'è E3) e due geni tardivi ("late", L1 e L2). A monte dei geni precoci c'è una regione regolatrice contenente l'origine della replicazione, alcune sequenze regolanti la trascrizione e una sequenza N-terminale comune a tutte le proteine precoci. Le proteine precoci servono a modificare il metabolismo della cellula infettata per metterlo al servizio dell'HPV, mentre le tardive sono le proteine strutturali, che associandosi tra loro formano la struttura icosaedrica del capside virale. Tutti i geni di HPV sono collocati sul filamento positivo.