世衛組織於2020年12月31日晚間，通報了新冠病毒發現主要4種變種病毒。世衛組織強調，雖然初步評估英國和南非發現的變種病毒不會增加嚴重性，但其會導致更高的發病率，產生更多住院及死亡病例，所以需要採取更嚴格的公共衞生措施來遏制傳播。
世衛指，2020年1月底至2月初發現「D614G」突變，逐漸取代了最初發現的毒株。到6月該變種成為全球主要傳播的新冠病毒類型。研究表明，與初始毒株相比，該變種的感染性和傳播能力都更高，但不會引起更嚴重癥狀，也不會影響現有的檢測、治療、疫苗和公共衞生措施的有效性。
8至9月，丹麥發現一種與水貂相關的病毒變種，被丹麥命名為「Cluster 5」。根據丹麥進行的初步研究，該變種可能減少自然感染或接種疫苗後所產生的抗體保護的程度和持續時間，評估仍在進行。目前丹麥僅在9月發現了12宗人體感染變種病毒，似乎未廣泛傳播。
12月14日，英國向世衛通報在英格蘭東南部率先發現被命名為「SARS-CoV-2 VOC 202012/01」的新冠病毒變種。初步研究顯示該變種具有更強的傳染性，但其導致的嚴重程度及再感染情況並沒有變化，大多數檢測工具不受影響。截至12月30日，世衛組織6個區域中已有5個區域的其他31個國家和地區發現了此種變種。
12月18日，南非檢測到一種新冠病毒變種，發現了N501Y突變，南非將其命名為「501Y.V2」變種，正在南非三個省中迅速傳播。雖然過往英國發現的變種病毒也有N501Y突變，但分析表明其與南非是不同的變種。11月16日之後的一周內，南非衞生部門在常規基因測序中發現，這種變種在很大程度上已取代了在東開普省、西開普省和納塔爾省傳播的其他新冠病毒。
初步研究表明，該變種與更高的病毒載量有關，可能會增加傳染性，但無證據表明其會引起更嚴重癥狀。需要進一步調查該變種對病毒傳播、檢測、疫苗等方面的影響。截至12月30日，南非以外已有至少4個國家發現了該變種。
