Virus varicella-zoster (VZV) merupakan anggota famili virus herpes. Partikel dewasa berdiameter sekitar 1800 A dan terdiri dari inti molekul DNA untai ganda linier yang dikelilingi oleh kapsid ikosahedral dan selubung lipid. Kapsid tersusun atas 162 prisma heksagonal memanjang, yang disebut kapsomer.
Selubung luar berasal dari membran inti bagian dalam sel inang. Karena memiliki komponen fosfolipid yang signifikan, kapsomer sensitif terhadap degradasi eter dan kloroform. Tempat biosintesis DNA virus adalah inti seluruh sel. Meskipun tempat perakitan partikel virus bersifat sitoplasma dan inti, replikasi virus di dalam sel menghasilkan badan inklusi intranuklear eosinofilik.
Masa inkubasi rata-rata adalah 11 hari; kisarannya adalah 10 hingga 21 hari. Dengan inokulasi parenteral langsung, penyakit dapat berkembang hanya dalam waktu sembilan hari. Demam biasanya merupakan tanda pertama penyakit. Dalam sehari, ruam makulopapular muncul pada kulit dan selaput lendir. Lesi dengan cepat mengalami vesikulasi dan muncul sebagai vesikel berdinding tipis superfisial yang muncul dalam bentuk bongkahan dan sangat gatal. Semua tahap dari lesi makulopapular hingga berkerak dapat diamati secara bersamaan. Pola ini membedakan cacar air dari variola (cacar), di mana semua lesi bersifat sinkron. Suhu pasien berada dalam kisaran 101º-103ºF. Virus varicella-zoster biasanya dapat diperoleh dari cairan vesikular tetapi jarang dari tempat lain. Individu dengan cacar air harus dianggap menular dari 24–48 jam sebelum hingga lima hari setelah munculnya vesikel pertama saat keropeng telah mengering. Periode penularan herpes zoster hampir sama dengan cacar air.
Herpes zoster merupakan modifikasi imunologis dari cacar air laten. Setelah pasien pulih dari cacar air, virus tetap ada dalam bentuk laten di dalam sistem saraf tepi. Mekanisme pemicu untuk mengaktifkan kembali sintesis virus masih kurang dipahami. Manifestasi klinisnya adalah herpes zoster, di mana lesi kulit, alih-alih menyebar luas, terbatas pada satu hingga tiga dermatom. Karena keterlibatan ganglion sensorineural, nyeri hebat merupakan karakteristik manifestasi VZV ini.
Varicella jarang terjadi pada tiga bulan pertama kehidupan. Transfer antibodi ibu melalui plasenta tampaknya dapat mengubah ekspresi klinis infeksi varicella zoster yang didapat pascanatal sehingga bayi mengembangkan zoster alih-alih cacar air. Faktor-faktor yang bertanggung jawab untuk mencegah aktivasi virus varicella-zoster laten tidak diketahui. Meskipun diasumsikan bahwa antibodi serum merupakan penentu penting, bukti semakin banyak yang menunjukkan bahwa imunitas yang diperantarai sel mungkin merupakan faktor yang lebih penting. Risiko terkena herpes zoster tampaknya meningkat pada pasien yang mengalami imunosupresi dan pasien dengan penyakit Hodgkin yang telah kehilangan respons yang diperantarai sel. Varicella lebih sering terjadi selama akhir musim dingin dan awal musim semi. Karena herpes zoster tidak disebabkan oleh infeksi ulang eksogen, maka herpes zoster terjadi dengan frekuensi yang sama sepanjang tahun. Insiden herpes zoster meningkat seiring bertambahnya usia, sedangkan sebagian besar kasus varicella terjadi pada anak-anak.
Varicella yang terjadi setelah kehamilan menyebabkan tiga rangkaian masalah yang berbeda:
Morbiditas dan mortalitas ibu Lebih dari 90% anak memiliki bukti serologis varicella-zoster sebelum mereka mencapai masa remaja atau dewasa. Insiden cacar air di antara wanita usia subur kurang dari 5%. Angka serangan selama kehamilan adalah antara satu hingga dua kasus per 10.000 kehamilan. Angka-angka ini mungkin merupakan perkiraan konservatif karena kasus-kasus ringan tidak dilaporkan.
Cacar air, jika terjadi pada orang dewasa, cenderung lebih parah daripada pada masa praremaja. Meskipun insiden cacar air tidak lebih tinggi pada wanita hamil daripada pada wanita yang tidak hamil, pada wanita hamil pada tahap kehamilan lanjut, infeksi lebih mungkin mengalami perjalanan penyakit yang rumit, dengan kemungkinan berkembangnya pneumonia, ensefalitis, hepatitis, pankreatitis, dan/atau nefritis.