Як відбувається зараження клітини-хазяїна вірусом, в деталях ще не з'ясовано. Щодо бактеріофагів ми вже маємо точні відомості, і можна думати, що впровадження інших вірусів в клітину здійснюється так само або схожим чином. Спочатку вірус прикріплюється до клітини і починає проникати всередину, впливаючи своїм муцінолітіческім ферментом. З цього моменту атакована клітина стає несприйнятливою до зараженіі- іншими вірусними частками, як би захищеною від них (явище інтерференції). Після цього в інфікованій клітині деякий час неможливо виявити вірусні частки. Тривалість такого латентного періоду, званого лаг-фазою, у різних вірусів різна.
Тим часом в ядрі клітини-хазяїна відбувається відтворення вірусної нуклеїнової кислоти, причому матрицею служить вірусний матеріал, спочатку проник в клітку. Одночасно в цитоплазмі тієї ж клітини синтезується білковий компонент вірусу. На наступному етапі вірусна нуклеїнова кислота покривається білковою оболонкою. Тепер новостворені частинки вірусу готові до «народження» - після розпаду використаної клітини вони виходять в навколишнє середовище (наприклад, в плазму або сироватку крові) і відразу ж здатні інфікувати інші клітини. У багатьох випадках, однак, клітина-господар не гине: вона переживає інфекцію.
Таким чином, віруси розмножуються не шляхом простого поділу. Інфікована клітина повністю «закидає свої власні справи», пов'язані з синтезом речовин і метаболізмом, і переключається на задоволення потреб інфекційного агента. Що саме змушує її раптово переходити до відтворення вірусного матеріалу замість власних компонентів, в точності не відомо. Вважають, однак, що вірусна нуклеїнова кислота створює нову інформаційну систему, що зв'язує вірус з клітиною-господарем.