Bệnh học của SARS-CoV-2 bắt đầu bằng sự xâm nhiễm của virus và tiến triển nặng hơn khi rối loạn đáp ứng của hệ miễn dịch. Bệnh khi trở nặng được chia thành giai đoạn hội chứng suy hô hấp cấp tính (tổn thương phổi xảy ra trên diện rộng, bệnh nhân không đảm bảo chức năng trao đổi khí, gây ra thiếu oxy máu) và nhiễm trùng máu (cơ thể không kiểm soát được các phản ứng viêm, dẫn đến sốc nhiễm trùng máu và suy đa tạng). Do vậy, các liệu pháp điều trị đích vào quá trình xâm nhiễm của virus hay sự rối loạn chức năng đáp ứng miễn dịch có thể là các phương pháp tiềm năng trong điều trị COVID-19. Thêm vào đó, các đáp ứng miễn dịch của tế bào T (thích ứng) và B (kháng thể) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết căn bệnh này.