El agente causal es un poxvirus de gran tamaño, que incluso puede verse con el microscopio óptico. Como todos los poxvirus es un virus DNA que se replica en el citoplasma de las células infectadas. Se han identificado tres cepas del virus causal del molusco, llamadas MCV-I, MVC-II t MCV-III. Sin embargo, los síntomas clínicos producidos por las tres son idénticos.

Los genes del virus del molusco contagioso que intervienen en el reconocimiento del huesped y contra sus mecanismos de defensa incluyen un complejo de histocompatibilidad mayor, un homólogo de la quimocitocina que inhibe la inflamación y un homólogo de la glutatión-peroxidasa que protege al virus de la acción oxidativa de los peróxidos que forman parte de los mecanismos de defensa de las células