輪狀病毒的基因組包括了11條獨特的核糖核酸雙螺旋分子，這11條中總共有18,555個核苷堿基對。每一條螺旋或是分段即是一個基因，并且依照分子尺寸由大到小依次編號為1到11。每一個基因都可以編碼成一種蛋白質，而其中第9基因與第11基因比較特別，它們都可以編碼成兩種蛋白質。核糖核酸外圍則是包圍了三層二十面體的蛋白質殼體。病毒顆粒大約直徑76.5 nm，并且并沒有病毒包膜（Viral envelope）。
