水痘的病原体为水痘-带状疱疹病毒，即人类疱疹病毒3型。病毒核心为双股DNA，核衣壳是由162个壳微粒排列成立体对称的二十面体，外有一层脂蛋白包膜。病毒呈球形，直径150－200nm。儿童初次感染时引起水痘，恢复后病毒可长期潜伏在脊髓后根神经节或颅神经的感觉神经节内，少数人在青春期或成年后，受冷、热、药物、创伤、恶性病或放射线等因素作用，病毒被激活导致带状疱疹。一次感染水痘可获终身免疫，但在免疫功能受损者或已接受过水瘟疫苗者，也可有第2次感染，症状轻微。
病毒属疱疹病毒科。病毒先在上呼吸道繁殖，小量病毒侵入血中在单核吞噬系统中繁殖，再次大量进入血循环，形成第二次病毒血症，侵袭皮肤及内脏，引起发病。
中医认为水痘是由外感风毒时邪，内蕴湿热，邪自口鼻而入，侵袭肺胃两经，发于肌肤而成。
