Até o momento, são reconhecidos sete diferentes grupos de rotavírus, designados de A a G. Os rotavírus do grupo A destacam-se como os de maior importância epidemiológica.

O vírus apresenta genoma de RNA fragmentado de dupla cadeia, que sintetiza proteínas não estruturais e estruturais na camada externa.

A glicoproteína G e a proteína P constituem os maiores antígenos envolvidos na neutralização viral e são responsáveis pela definição dos diferentes sorotipos.