愛滋病病毒(HIV)體外層的脂蛋白包膜中嵌有gp120和gp41兩種糖蛋白, gp120與淋巴細胞表面的CD4糖蛋白有嗜親性, 可與其特異性結合;gp41介導病毒包膜與宿主細胞膜融合。 因此, HIV經皮膚黏膜破損處或經血液等其他途徑到達血液後, 可選擇性地侵入CD4+淋巴細胞。
HIV侵入CD4+淋巴細胞後, 在病毒逆轉錄酶的作用下, 合成DNA, 並整合到宿主細胞的染色體, 整合的病毒DNA即可在細胞內複製、形成完整的病毒體釋放出細胞外, 細胞死亡, 感染新的細胞, 也可呈潛伏感染狀態, 隨細胞分裂而進入子代細胞。
感染初期, HIV大量複製, 產生病毒血症, 並可出現衣殼抗原p24的表達,
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但HIV未被完全殺死, 進入持續潛伏感染狀態, HIV處於低水準複製, 臨床表現為無症狀HIV感染。 隨著HIV不斷複製、擴散, CD4+淋巴細胞不斷死亡, 如此周而復始, 最後導致CD4+淋巴細胞耗竭, 免疫功能嚴重破壞, 併發各種條件致病菌的感染和腫瘤, 臨床表現為愛滋病, 最終導致死亡。