最先用于汉坦病毒培养的细胞系为A549细胞和Vero细胞，后来发现多种传代、原代人及动物的细胞都可用于汉坦病毒的培养。不同的研究和生产目的可采用不同的细胞，目前汉坦病毒培养最常用的细胞为Vero- E6细胞，为克隆化的绿猴肾细胞。在研制疫苗的过程中，国内学者还发现2BS（人胚肺二倍体细胞）、RL（大白鼠肺原代细胞）、地鼠肾细胞（GHK）、鸡胚成纤维细胞及长爪沙鼠肺、肾细胞等均对汉坦病毒敏感。汉坦病毒在培养的细胞中生长较为缓慢，病毒滴度一般在接种病毒后的7～14天后才达高峰。不同型别甚至同一型别的不同病毒株在细胞中的生长速率都会有一定差别，这种差别主要与病毒在培养系统中的适应性有关，与病毒致病性的强弱可能也有一定关系。汉坦病毒对培养细胞的致病变作用（CPE）较弱，对有些细胞甚至无明显CPE。由于汉坦病毒在培养细胞中生长缓慢且致细胞病变作用较弱，因此在空斑形成试验中形成空斑缓慢，通常需10天左右，且对实验条件要求很高。

在实验室中培养汉坦病毒使其增殖的另一方式是将病毒接种到实验动物体内，病毒可在动物体内大量繁殖，收获动物的脏器或组织，将其研磨成组织悬液，即可从中提取病毒。最常用的实验动物为3～5日龄的小白鼠乳鼠，病毒可接种于皮下、腹腔或脑内。小白鼠乳鼠接种汉坦病毒后可出现规律性发病和死亡，但依接种的途径、剂量及毒株不同，小鼠的发病和死亡时间也有所不同。汉坦病毒接种乳鼠后，可在其全身大多数组织和器官中增殖，但病毒收获量最大的器官是脑和肺组织，是制备汉坦病毒抗原和纯化病毒的主要来源。

目前适合汉坦病毒生长的几种细胞系在病毒感染后大多并不产生明显的细胞病变（CPE）；仅在部分毒株感染的Vero细胞可观察到典型的CPE，其特征为感染细胞的黏聚、融合及出现网格样改变。此外，已发现该病毒在pH 4. 9～6. 3的酸性环境中可引起Vero- E6细胞之间的融合。上述CPE和依赖pH的细胞融合目前已用于汉坦病毒的毒力测定，但是远不如空斑试验应用得普遍。

至今尚未找到理想的能够模拟人感染发病的动物模型。汉坦病毒对大多数啮齿动物（黑线姬鼠、大白鼠、长爪沙鼠等）均呈自限性的隐性感染，仅有小白鼠乳鼠和几种免疫缺陷动物（如裸鼠、接受免疫抑制剂的金黄地鼠和猕猴等）在接种感染后可呈不同的发病症状甚至死亡，个别种属的灵长类动物如黑猩猩和猕猴种毒后还可有短暂的蛋白尿及氮质血症。目前比较稳定、可靠和经济的感染发病的动物模型仍为小白鼠乳鼠，利用这一实验动物模型可进行被动保护试验；也有报道认为汉坦病毒致小白鼠乳鼠死亡的能力与该病毒对人体的致病力基本呈平行关系。

目前对HTNV和SEOV的组织嗜性已比较清楚。这两型病毒在成年大鼠和小白鼠乳鼠等实验动物以及人体的分布具有相似的特点，即均呈组织和脏器的泛嗜性；但感染的结果却截然不同，在成年大鼠呈长程隐性感染，在小白鼠乳鼠主要表现为致死性脑炎。汉坦病毒致小白鼠乳鼠死亡的原因是病毒在其脑内大量繁殖，直接损伤脑神经细胞，从而导致小鼠发生严重的脑炎，最终死亡。

HTNV和SEOV感染人体的主要损伤部位均为血管内皮细胞、肾脏和多种免疫细胞及免疫器官；病毒感染人体后除部分为隐性感染外，大多数呈现轻重不等的临床发病过程（HFRS）；一般来说，HTNV感染者临床症状和体征较重，而SEOV感染者临床症状和体征较轻。

汉坦病毒感染可引发人体强烈而迅速的免疫应答，表现为病程早期（第2～5病日）即出现高滴度的IgM、IgG抗体（包括中和抗体），随后有大量的免疫复合物形成，并可沉积于机体的许多脏器和组织，补体经经典和替代途径活化并产生一系列的生物学效应；各种免疫细胞表面标志均增加呈活跃状态，部分淋巴母细胞分化成为形态特异的细胞群——异型淋巴细胞，CD4/CD8下降或倒置，细胞毒T细胞可能参与发病。疫苗免疫人群的特异性和非特异性细胞免疫均明显增强，而急性期患者的非特异性细胞免疫呈抑制状态。此外，病程急性期γ干扰素、肿瘤坏死因子、可溶性白细胞介素2受体和血浆内皮素及脂质过氧化物等均明显增高，而白细胞介素2明显降低。

汉坦病毒毒力和致病性的分子基础目前研究报道不多。一般认为，M基因产物决定了病毒的毒力及细胞融合等许多生物学特性。国外学者曾比较两株空斑选育的强弱毒株，其中一株能诱导体外细胞融合，具有细胞毒T细胞活性及对小白鼠乳鼠致死性感染的能力，而另一株病毒则缺乏上述毒性；对两株病毒M片段G2编码区的核苷酸序列的分析表明，弱毒株上1124位的丝氨酸在强毒株上被置换成了甘氨酸。国内也已有类似的研究报道，如已发现与空斑选育的强毒株A9V比较，从弱毒株A39S的M片段G1编码区推导的氨基酸序列中有7个氨基酸位点发生了变异，其中第606和614位氨基酸特别是第614位氨基酸的变异与病毒毒力有关，由于A39S株病毒糖蛋白C末端亲水肽第614位氨基酸的突变，影响了亲水肽介导的病毒与细胞膜的融合活性，即降低了病毒结合蛋白与细胞上病毒受体的结合能力，从而降低了对靶细胞的感染性，致使病毒毒力减弱。

病毒的致病性取决于病毒的特性和细胞或机体对病毒的易感性和反应性。

影响病毒毒力的主要因素有病毒的型别、株别、感染剂量和感染途径等。在导致HPS的汉坦病毒中，SNV等对人高度致病，病死率高达60%以上。在导致HFRS的汉坦病毒中，HTNV和DOBV所致重症较多，病死率为3%～5%，有的疫区可达10%以上；SEOV多致中轻型HFRS，病死率不足1%；PUUV和THAIV仅引起轻症HFRS；而PHV、TPMV等其余型别病毒分布的地区目前尚未见有人间疫情。

动物实验业已证实，不同型别病毒对实验动物的致病力有很大差别，而同一型别的不同毒株对人和动物的致病性也存在一定差异。如有报道从同一流行年度、同一疫区、同一医院具有不同临床病症的HFRS患者中分离出10株汉坦病毒，它们对小白鼠乳鼠的致病力有很大差别，主要表现为乳鼠接种后存活期长短不同，个别毒株甚至对乳鼠不致病；分析结果还显示，这些毒株对小白鼠乳鼠致病力的强弱与临床患者的病情轻重基本对应，表明病毒对人和小白鼠乳鼠的致病性可能有一定的相关性。

采用同种汉坦病毒同一剂量对小白鼠乳鼠进行不同途径接种的试验表明，经脑内注射致病力最强，然后依次为腹腔、肌肉和皮下；通过滴鼻、滴眼、饲喂和气溶胶形式也可感染小鼠，但通常需要较大剂量。

影响细胞和机体易感性的首要因素是遗传背景，其次是机体的免疫状态。多种传代细胞如A549、Vero、Vero- E6等对汉坦病毒易感，但病毒的增殖速率有一定差异。实验动物也是如此，成年和幼年黑线姬鼠、大白鼠、长爪沙鼠、金黄地鼠、家兔及恒河猴等接种病毒后通常表现为长程或短程的自限性隐性感染，而小白鼠乳鼠经多种途径接种病毒后均可发展为致死性脑炎，此外肝脏、肺脏和脾脏等也有明显的病理损伤；对金黄地鼠乳鼠的研究结果也大体相同。动物年龄对病毒致病性的影响在本质上与动物的免疫状况有关。研究表明，给0、5、7、9日龄裸鼠接种病毒后其平均死亡时间没有明显差异，而同品系免疫正常鼠接种病毒后其平均死亡时间在新生鼠长于5和7日龄鼠，9、14、21、28和42日龄鼠则全部存活。

汉坦病毒为有包膜病毒，因此使用一般的脂溶剂和消毒剂如氯仿、丙酮、β-丙内酯、乙醚、酸（pH＜3. 0）、苯酚、甲醛等均很容易将其灭活；此外，60℃加热30分钟，100℃煮沸5分钟， ⁶⁰Co照射（＞10 ⁵拉德）及紫外线（距离50cm、60分钟）也可将其灭活。上述灭活方法除强酸、苯酚外均可保留病毒抗原性，但甲醛处理后病毒的血凝活性明显减弱。汉坦病毒在蔗糖密度梯度离心中的浮密度为1. 16～1. 17g/ml，在氯化铯中约为1. 20～1. 21g/ml。