腺病毒是無包膜的線性雙鏈DNA病毒，在自然界分布廣泛，至少存在100種以上的血清型。其基因組長約36kb，兩端各有一個反向末端重復區（ITR），ITR內側為病毒包裝信號。基因組上分布著4個早期轉錄元（E1、E2、E3、E4）承擔調節功能，以及一個晚期轉錄元負責結構蛋白的編碼。早期基因E2產物是晚期基因表達的反式因子和復制必須因子，早期基因E1A、E1B產物還為E2等早期基因表達所必須。因此，E1區的缺失可造成病毒在復制階段的流產。E3為復制非必須區，其缺失則可以大大地擴大插入容量。腺病毒載體大多以5型（Ad5）、2型（Ad2）為基礎，新增了55型（Ad55），很多研究機構在研究當中，55型將比5型流行以及應用更具廣泛性。