Parasites intracellulaires stricts, les virus sont constitués d'un génome d'acide nucléique (ARN ou ADN) entouré d'une capsule protéinique protectrice, la capside. Certains virus ont aussi une enveloppe de lipoprotéines qui entoure la capside. Les virus qui se multiplient dans le tractus gastro-intestinal humain ou animal sont appelés « virus entériques »
. Les virus entériques ont un éventail limité d'hôtes, mais certains peuvent infecter à la fois les êtres humains et les animaux. On a décrit plus de 140 types sérologiques d'virus entériques reconnus pour infecter les êtres humains (AWWA 1999a). Les virus entériques reconnus pour infecter les êtres humains qu'on associe à des maladies d'origine hydrique comprennent les norovirus, le virus de l'hépatite A (VHA), le virus de l'hépatite E (VHE), les rotavirus et les entérovirus (poliovirus, virus Coxsackie A et B, échovirus et quatre entérovirus non groupés). Les êtres humains sont le seul réservoir naturel de VHA, de norovirus, d'entérovirus et de rotavirus. Le VHE est d'origine zoonotique (transmis des animaux aux êtres humains, avec des réservoirs naturels non humains) (AWWA 1999a).
Le terme norovirus a été approuvé récemment comme nom officiel du groupe de virus communément appelés virus semblables à Norwalk ou petits virus ronds structurés (CDC 2003). Ce groupe de virus inclut une série de quatre petits virus à ARN pathogènes. Ils sont stables dans l'environnement et survivent à la chloration de l'eau, au gel et à des températures allant jusqu'à 60 °C. Les norovirus sont des virus à ARN monocaténaire sans enveloppe, d'un diamètre de 27 à 32 nm, dont la morphologie ressemble à celle des picornavirus, mais dont l'observation au microscope électronique ne révèle aucune sous-structure clairement définie. Les norovirus font partie de la famille des calicivirus et on les désigne habituellement en fonction de l'endroit où se produit une éclosion ou de la région géographique où ils sont découverts (p. ex., Hawaii, Snow Mountain, Colorado, Norwalk, Ohio, etc.).
Le VHA est un petit virus de 27 nm de diamètre à ARN monocaténaire, sans enveloppe et à symétrie icosaédrique. Le VHE est un virion sans enveloppe, d'un diamètre de 32 à 34 nm, et à ARN polyadénylé monocaténaire. On trouve souvent, dans les matières fécales des patients, des particules plus petites (27 à 30 nm) apparentées sur le plan sérologique. On suppose qu'il s'agit de virions dégradés. Compte tenu de ses caractéristiques physicochimiques, on suppose que le VHA est un calicivirus.
Les rotavirus sont des virus à ARN bicaténaire d'environ 70 nm de diamètre. Au microscope électronique, les virions intacts ressemblent à une roue, d'où le préfixe « rota »
. On a défini six groupes sérologiques de rotavirus, dont trois (groupes A, B et C) infectent les êtres humains.
Les entérovirus constituent un grand groupe de virus appartenant au genre Enterovirus et à la famille des Picornaviridés. Il s'agit de virus à ARN monocaténaire sans enveloppe, de 20 à 30 nm de diamètre et à symétrie icosaédrique. Ce groupe comprend les poliovirus (trois sérotypes), les virus Coxsackie A (23 sérotypes) et B (six sérotypes), les échovirus (31 sérotypes) et quatre entérovirus non groupés (types 68 à 71). Ces virus sont très résistants aux agresseurs environnementaux et stables en milieu acide (jusqu'à un pH de 3).
Les adénovirus sont membres de la famille des Adenoviridés, qui inclut plus de 90 sérotypes, dont 49 peuvent infecter les êtres humains. Les membres de cette famille comprennent des virus icosaédriques sans enveloppe de 90 à 100 nm contenant de l'ADN bicaténaire. Les adénovirus sont très stables dans l'environnement et peuvent survivre longtemps en dehors de l'hôte.
Les astrovirus sont membres de la famille des Astroviridés, qui inclut sept sérotypes capables d'infecter les êtres humains. Les membres de cette famille comprennent des virus sans enveloppe de 28 à 30 nm contenant de l'ARN monocaténaire. Le microscope électronique révèle leur forme en étoile caractéristique.
Les parvovirus sont membres de la famille des parvoviridés, qui inclut deux sérotypes capables d'infecter les êtres humains. Cette famille inclut des virus icosaédriques sans enveloppe de 18 à 26 nm contenant de l'ADN monocaténaire linéaire.