Puukentsefaliidi tekitaja kuulub flaviviiruste perekonda. Virion on kerakujuline, läbimõõduga 40-50 nm, sisaldab RNA-d ja paljuneb hästi paljudes koekultuurides. Laboriloomadest on viiruse suhtes kõige tundlikumad valged hiired, hamstrid, ahvid ja puuvillarotid. Paljud koduloomad on puukentsefaliidi viiruse suhtes vastuvõtlikud ka.