天花病毒是DNA病毒。天花是由天花病毒感染人引起的一种烈性传染病，痊愈后可获终生免疫。天花病毒主要通过飞沫吸入或直接接触而传染，天花病毒有高度传染性，没有患过天花或没有接种过天花疫苗的人，不分男女老幼包括新生儿在内，均能感染天花。感染天花病毒后的潜伏期平均约为12天（7-17天）。感染后的初期症状包括：高烧、疲累、头疼及背痛。2-3天后，会有典型的天花红疹明显地分布在脸部、手臂和腿部。在发疹的初期，还会有淡红色的块状面积，而病灶会逐渐扩充。病灶中的液体含有大量的天花病毒，透过病人咳嗽、打喷嚏或说话时，散布在空气中的飞沫，经由呼吸道感染。
天花病毒是痘病毒科的一种双链DNA病毒，呈砖形，约200nm×300nm，有包膜，病毒基因组为线性双链DNA，全长约186kb。痘病毒科的病毒粒子呈砖形或椭圆形，核心为双股DNA和少量组蛋白，包绕双链DNA的是一层或多层衣壳蛋白，此种病毒核衣壳呈二十面体立体对称，病毒粒子外包有一层脂蛋白囊膜，囊膜表面有血凝素，但无神经氨酸酶。痘病毒对干燥和低温抵抗力强，在痂皮、尘土和被服上，可生存数月至一年。在低温长期保存的牛痘病毒仍有感染力，能在鸡胚绒毛尿囊膜上产生痘疱。