病毒呈长短不一的线状体，直径70～90nm，长0.5～1400nm，内含直径40nm的内螺旋壳体，大多呈分枝形，病毒基因组为单股负链RNA，约长19kb，能编码核蛋白及VP3VP40，VP30，VP24，糖蛋白(GP)和RNA聚合酶等7个结构蛋白，其中GP基因对EBOV复制有独特的编码和转录功能，病毒在感染细胞的胞质中复制，装配，以芽生方式释放，然而该病毒复制的具体步骤尚不清楚，病毒外膜由脂蛋白组成，膜上有10nm长的呈刷状排列的突起，为病毒的糖蛋白，病毒可感染多种哺乳动物的细胞，在Vero-E6细胞中生长良好，且能出现致细胞病变作用，埃博拉病毒主要分为四个亚型：扎伊尔型(EBOV-Z)，苏丹型(EBOV-S)，科特迪瓦型(EBOV-C)及雷斯顿型(EBOV-R)，不同亚型的特性不同，其中扎伊尔型毒力最强，苏丹型次之，两者对人类和非人灵长类的致死率很高，雷斯顿型和科特迪瓦型对人的毒力较低，表现为亚临床感染，但对非人灵长类具有致命性。
EBOV是一种泛嗜性的病毒，可侵犯各系统器官，尤以肝，脾损害为重，本病的发生与机体的免疫应答水平有关，患者血清中IL-2，IL-10，TNF-α，IFN-γ和IFN-α水平明显升高，单核吞噬细胞系统尤其是吞噬细胞是首先被病毒攻击的靶细胞，随后成纤维细胞和内皮细胞均被感染，血管通透性增加，纤维蛋白沉着，感染后2天病毒首先在肺中检出，4天后在肝，脾等组织中检出，6天后全身组织均可检出。
本病主要病理改变是单核吞噬细胞系统受累，血栓形成和出血，全身器官广泛性坏死，尤以肝，脾，肾，淋巴组织为甚。
