Penyakit flu burung disebabkan oleh virus influenza. Namun, virus influenza di sini bukanlah virus influenza biasa. Flu burung disebabkan oleh virus influenza tipe A yang termasuk famili Orthomyxomiridae.
Ada beberapa tipe virus influenza, antara lain tipe A, B, dan C. Virus influenza tipe A ditemukan pada unggas, sedangkan tipe B dan C ditemukan pada manusia. Meski demikian, virus tipe A juga dapat menginfeksi pelbagai jenis makhluk hidup lain, seperti manusia, kuda, babi, anjing laut, dan ikan paus.
Virus influenza tipe A dapat dibagi lagi menjadi beberapa subtipe. Pembagian tersebut dilakukan berdasarkan keberadaan dua jenis protein pada permukaan tubuhnya, yakni Hemaglutinin (HA) dan Neuroaminidase (NA). Kedua huruf inilah yang digunakan sebagai kode identifikasi subtipe virus. Sebagai contohnya, virus H1N2 adalah virus influenza tipe A yang mempunyai jenis protein HA1 dan NA2.
Virus influenza tipe A mempunyai 15 jenis subtipe HA (H1-H15) dan 9 jenis subtipe NA (N1-N9). Jenis virus yang paling ganas (virulen) dan merupakan penyebab utama penyakit flu burung adalah virus dengan subtipe H5N1. Virus H5N1 mampu bertahan hidup di dalam air selama empat hari pada suhu 220C. Pada suhu 00C, virus H5N1 mampu bertahan hidup lebih dari 30 hari. Sementara itu, pada kotoran atau feses unggas, virus H5N1 mampu bertahan hidup selama 32 hari. Virus H5N1 akan mati pada pemanasan 600C selama 30 menit atau 560C selama 3 jam. Virus H5N1 juga akan mati jika mendapat perlakuan dengan detergen, deinfektan, senyawa fenol, natrium hipoklorit, dan cairan yang mengandung iodin.
Di dalam tubuh unggas, virus H5N1 hidup di dalam alat pernapasan dan pencernaan. Oleh karena itu, virus H5N1 dapat keluar melalui sekresi hidung, mulut, mata, dan kotoran. Virus ini dapat menimbulkan gejala penyakit pernapasan pada unggas, mulai dari yang ringan (low-pathogenic) sampai yang bersifat fatal (highly pathogenic).