牛流行热病毒在结构上与哺乳动物其它弹状病毒相似。含有负股单链RNA，分子量3.5×108,长11kb左右，占病毒粒子总重的2%。曾有报道该病毒含有双股RNA，但多数学者认为这种双股RNA是病毒RNA的复制中间体。Walker等(1991)证实牛流行热病毒有RNA聚合酶蛋白(L，180KDa)、糖蛋白(G，181KDa)、核蛋白(N，52KDa)、基质蛋白1(M1，43KDa)、基质蛋白2(M2，129KDa)即磷酸蛋白(NS)等5种结构蛋白。用TritonX100裂解病毒后，脱落下来的糖蛋白可与具有中和性的单克隆抗体结合，在用TritonX100和0.2～1.0mol/LNaCl裂解时,RNA聚合酶蛋白、基质蛋白、磷酸蛋白依次从病毒粒子上脱落下来，核蛋白在NaCl浓度升至2.5mol/L时仍与核衣壳结合在一起。在该病毒的感染细胞中，成熟的糖蛋白有两种形式:一种是病毒粒子中的糖蛋白;另一种与细胞结合，分子量为90KDa。病毒RNA中可能含有与上述蛋白质相对应的6个基因开放阅读框架(ORF)。Walker等(1992年)克隆了距N基因下游1.65kb处的3789个核苷酸区域，其中含有两个长的ORF，第一个ORF编码623个氨基酸残基的多肽，肽序列分析表明为病毒粒子的糖蛋白，该蛋白含有信号肽、转膜区及5个可能的糖化位点,并含有至少3个抗原位点。第二个ORF编码586个氨基酸残基的多肽，结构与前者糖蛋白相似，分子量90KDa，与牛流行热病毒感染的细胞中分离到的一种蛋白质相对应。1994年Walker等又克隆了核蛋白基因，从其编码的431氨基酸残基多肽分析中，发现牛流行热病毒核蛋白与狂犬病病毒和其它狂犬相关病毒之间均显示有交叉反应,与水疱性口炎病毒核蛋白关系也较密切。