AIDS的病原體HIV（人類免疫缺陷病毒）藉助其薄膜蛋白刺突gp120與易感細胞表面CD4結合並進一步介導包膜與宿主細胞膜的融合，核衣殼進入細胞，與細胞質內脫殼釋放出RNA。在病毒逆轉錄酶和病毒體相關DNA多聚酶的作用下，病毒RNA首先反轉錄成cDNA(負鏈DNA），構成RNA-DNA中間體。中間體中的RNA再經過RNA酶H水解，而以剩下的負鏈DNA複製成雙股DNA(前病毒DNA)。逆轉錄過程導致線性DNA分子進入細胞核並在病毒插入酶的催化下插入宿主DNA，成為細胞染色體的一部分。宿主細胞染色體上的病毒基因，稱作前病毒（provirus），與受感染細胞基因組一起復制。

當前病毒活化而自身轉錄時，LTR起著啟動和增強其轉錄的作用。在宿主RNA聚合酶的作用下，病毒DNA轉錄為RNA並分別經過拼接，加冒或者加尾形成HIV的mRNA或子代病毒RNA。mRNA在宿主細胞核糖體上翻譯蛋白質，經過進一步酶解和修飾等形成病毒結構蛋白或調節蛋白；子代RNA則與病毒源結構蛋白裝配成核衣殼，從宿主細胞釋放出時獲得包膜，形成具有感染性的子代病毒。

HIV僅感染具有表面分子CD4的T細胞和巨噬細胞