HIV復制是一特殊而復雜的過程,當HIV利用gp120和gp41與宿主細胞膜有效融合,核衣殼進入細胞質內脫殼,釋放其核心RNA進行復制。病毒的反轉錄酶以病毒RNA為模板,以宿主細胞的tRNA為引物,經病毒反轉錄作用產生互補股。DNA,構成DNA:RNA中間體。中間體的RNA被RNaseH水解去除,在由負股DNA復制正股DNA而組成d-DNA.此時基因組的兩端形成LTR序列,并由胞質移行到胞核內,在病毒整合酶的作用下,病毒基因組整合于細胞染色體中形成前病毒。前病毒以非活化方式可長期潛伏于宿主細胞內,隨細胞分裂而進入子代細胞。在一定條件下,當相關因素刺激前病毒活化而進行自身轉錄時,LTR有啟動和增強轉錄的作用。
在宿主細胞的RNA多聚酶II作用下,病毒DNA轉錄成RNA,其中有些RNA經拼接形成m-RNA,在細胞核糖體上轉譯成子代病毒的結構蛋白和調節蛋白;另一些RNA經加帽加尾則可作為子代病毒基因組RNA,并與結構蛋白裝配成核衣殼,成熟并通過細胞膜時獲得包膜,組成完整的有感染性的子代病毒,以出芽方式至細胞外。