توالی ژنتیکی SARS-CoV-2، کرونا ویروسی که باعث کووید-19می‌شود، در 11 ژانویه سال 2020 منتشر شد و سبب تحریک تحقیق و توسعه در سطح جهان برای تولید واکسن در برابر این بیماری شد. میزان تأثیر اقتصادی پاندمی کووید-19 موجب ارزیابی فناوری واکسن نسل بعد، برای سرعت بخشیدن به توسعه واکسن شده است و اولین نامزد واکسن کووید-19 در 16 مارس 2020 با سرعت بی‌سابقه‌ای وارد آزمایش‌های بالینی انسان شد.
از 8 آوریل 2020، چشم انداز تحقیق و توسعه واکسن کووید-19 شامل 115 کاندید واکسن است، که از این تعداد 78 مورد به عنوان فعال، تأیید شدند و 73 مورد از کاندیدهای تأیید شده، در حال حاضر در مراحل اکتشافی یا پیش‌بالینی هستند.
یکی از ویژگی‌های قابل توجه در زمینه توسعه واکسن برای کووید-19، طیف وسیعی از فناوری‌های در حال ارزیابی است، از جمله اسید نوکلئیک (DNA و RNA)، ذرات شبه ویروس، پپتید، وکتور ویروسی (همانندسازی شونده و غیرهمانندسازی شونده)، پروتئین نوترکیب، ویروس ضعیف شده زنده و ویروس غیرفعال شده می‌باشند. بسیاری از این سیستم‌ها در حال حاضر مبنای واکسن‌های دارای مجوز نیستند. باید توجه داشت که برخی از بسترهای واکسن ممکن است برای زیرگروه‌های خاص جمعیت (مانند سالمندان، کودکان، زنان باردار یا بیماران دارای نقص سیستم ایمنی) مناسب‌تر باشند.
سیستم‌های جدید مبتنی بر DNA یا mRNA انعطاف پذیری بالایی را از نظر دستکاری آنتی‌ژنی دارند. واکسن‌های مبتنی بر وکتورهای ویروسی سطح بالایی از بیان پروتئین و پایداری طولانی مدت را نشان می‌دهند و پاسخ ایمنی قوی ایجاد می‌کنند. پیش از این، واکسن‌های مجاز مبتنی بر پروتئین‌های نوترکیب برای سایر بیماری‌ها وجود داشتند، بنابراین چنین نامزدهایی می‌توانند مزیت تولید در مقیاس انبوه را داشته باشند. برای بعضی از سیستم‌ها، ادجوانت‌ها می‌توانند ایمنی‌زایی را تقویت کرده و دوزهای پایین تر را قابل دوام کنند، در نتیجه واکسیناسیون افراد بیشتری بدون ایجاد حفاظت سازشی امکان‌پذیر می‌شود.
اطلاعات عمومی در مورد آنتی‌ژن(های) ویژه SARS-CoV-2 مورد استفاده در توسعه واکسن محدود است. هدف اکثر کاندیدها القای خنثی سازی آنتی بادی‌های علیه پروتئین spike ویروسی است، تا مانع جذب از طریق گیرنده ACE2 انسانی شوند. با این حال، مشخص نیست که چگونه اشکال مختلف و یا انواع پروتئین spike مورد استفاده در کاندیدهای مختلف، به یکدیگر یا به اپیدمیولوژی ژنومی بیماری مربوط می‌شوند.
تلاش برای تحقیق و توسعه واکسن کووید-19 در سطح جهانی از نظر مقیاس و سرعت بی سابقه است. با توجه به ضرورت کنترل سریع این بیماری، این امکان وجود دارد که واکسن در اوایل سال 2021 تحت استفاده اضطراری قرار بگیرد. این امر نشان دهنده یک تغییر اساسی در مسیر توسعه واکسن سنتی است که بطور متوسط بیش از 10 سال طول می‌کشد.
رویکردهایی که برای توسعه واکسن کووید-19 به کار می‌رود احتمالاً خطرات مرتبط با تحویل واکسن مجاز را افزایش می‌دهد و به ارزیابی دقیق اثربخشی و ایمنی در هر مرحله نیاز دارد. به منظور ارزیابی اثر واکسن، مدل‌های جانوری ویژه کووید-19، از جمله موش‌های تراریخته ACE2، همسترها، راسوها و پستانداران غیر انسانی در حال توسعه هستند. اقدامات سطح ایمنی زیستی 3 برای مطالعات حیوانات شامل چالش‌های ویروس زنده مورد نیاز است.
درنهایت، هماهنگی و همکاری بین المللی قدرتمندی بین توسعه دهندگان واکسن، سیاست گذاران، سرمایه گذاران، نهادهای بهداشت عمومی و دولت‌ها لازم خواهد بود تا اطمینان حاصل شود که واکسنی که در مرحله آخر است، می‌تواند در مقادیر کافی تولید شود و به طور عادلانه در کلیه مناطق آسیب دیده بویژه مناطق محروم عرضه شود.
