Вирус ЛЗН принадлежит роду Flavivirus семейства Flaviviridae. Геном представлен однонитевой РНК.
Репликация вируса происходит в цитоплазме поражённых клеток. Вирус ЛЗН обладает значительной способностью к изменчивости, что обусловлено несовершенством механизма копирования генетической информации. Наибольшая изменчивость характерна для генов, кодирующих белки оболочки, ответственные за антигенные свойства вируса и его взаимодействие с мембранами тканевых клеток. Штаммы вируса ЛЗН, выделенные в различных странах и в различные годы, не имеют генетического сходства и обладают различной вирулентностью. Группа "старых" штаммов ЛЗН, выделявшихся, в основном, до 1990 г., не связана с тяжёлыми поражениями ЦНС. Группа "новых" штаммов (Израиль-1998/Нью-Йорк-1999, штаммов Сенегал-1993/Румыния-1996/Кения-1998/Волгоград-1999/Израиль-2000), связана с массовыми и тяжёлыми заболеваниями человека.