با تکيه بر علم رياضي و شيوه هاي مدل سازي، الگوي انتشار بيماري در دو حالت قابل تحليل است. الف) الگوي درون ميزباني که در آن نحوه انتشار عامل بيماري زا در ميان سلولها و در درون بدن ميزبان تحليل مي شود، ب) الگوي اپيدميولوژي بيماري که به تحليل انتشار و گسترش بيماري در جامعه مي پردازد. اولين گام براي تحليل اپيدميولوژي اين است که جامعه بر اساس ايمني يا حساسيت افراد نسبت به بيماري به سه دسته کلي تقسيم شوند: ۱ )افراد حساس، ۲ )افراد بيمار و ۳ )افراد ايمن.
دانش موجود در خصوص ويروس کوويد-۱۹ به عنوان يک ويروس نوپديد نشان مي دهد گروه سوم تنها کساني هستند که به دنبال ابتلا به بيماري بهبود يافته اند. بديهي است که بقيه مردم در يکي از دو دسته حساس يا بيمار قرار مي گيرند. با توجه به اين که ويروس کوويد-۱۹ يک عامل بيماري زاي نوظهور و جديد مي باشد، پس به تعداد کافي افراد حساس در جامعه براي ابتلا وجود دارد که اين خود زمينه بروز يک همه گيري را در سطح گسترده فراهم مي کند. حجم زياد مراودات و رفت وآمدهاي اجتناب ناپذير امروزي به اشکال درون و برون مرزي نيز امکان عالم گير شدن آن را به راحتي توجيه مي کند. از سوي ديگر، ايجاد و شدت همه گيري در يک بيماري واگير بسيار وابسته به "قدرت عفونت زايي بيماري" است که خود به راه سرايت و ميزان سرايت بستگي دارد. برخي بيماريها براي انتقال نيازمند وسيله يا ناقل هستند. مثلا انتقال بيماري مالاريا بدون دخالت بيولوژيکي پشه آنوفل ممکن نيست. اما خيلي از بيماريها بدون واسطه و به سرعت منتقل مي شوند کوويد-۱۹ مانند بسياري از ويروسهاي مشابه نظير سارس يا آنفلوانزا، قابليت انتقال مستقيم را داراست. علاوه بر انتقال مستقيم نشان داده اند که به دليل ماندگاري نسبتاً طولاني روي سطوح زنده و بيجان بيماري به طور غيرمستقيم نيز منتقل مي شود. لذا اين ويروس ماهيتاً داراي امکان بالايي از سرايت است. اما جداي از راه انتقال، عامل مهم و موثر ديگر بر قدرت سرايت کوويد-۱۹، ميزان سرايت بيماري است که خود تحت تاثير دو عامل ميزان تماس مردم جامعه با يکديگر و بيماري زايي ويروس قرار مي گيرد.
ایمنی گروهی
در برخي بيماريها نظير آبله، فلج اطفال يا سرخک مخزن و ميزبان عامل بيماريزا صرفاً انسان است و بيماري فقط از انسان به انسان قابليت انتقال دارد. در اين حالت در صورت مصونيت درصد قابل توجهي از افراد جامعه، خطر ابتلاي افراد حساس بسيار کاهش مي يابد، به طوري که گويي آنها بدون اين که مبتلا به بيماري شوند، نسبت به آن مصونيت پيدا کرده اند به اين حالت "ايمني گروهي" مي گويند. ايمني گروهي زماني روي مي دهد که افراد حساس به طور کاملا تصادفي در ميان جامعه پخش شده باشند. حضور اين شرايط در کنار وجود يک واکسن نسبتاً موثر نه تنها از وقوع همه گيري پيشگيري مي کند حتي مي تواند باعث حذف يا حتي ريشه کن شدن آن بيماري از جامعه شود. موفقيت بشر در ريشه کني آبله و فلج اطفال تا حد زيادي به دليل ايجاد شرايط اين نوع ايمني بوده است.