ウイルス全般と同様に、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）も感染した細胞（通常はCD4陽性リンパ球）の遺伝機構を利用して増殖します。

HIVは、まず標的とする細胞に付着して侵入します。

HIVはウイルスの遺伝情報であるRNAを細胞内に放出します。このウイルスが増殖するには、自身のRNAをDNAに変換しなければなりません。RNAは逆転写酵素と呼ばれる酵素（HIVにより作られる）によって変換されます。逆転写酵素はHIVのRNAをDNAに変換する過程でエラーを起こしやすいため、HIVはこの時点で容易に突然変異を起こします。

ウイルスDNAが細胞核に入り込みます。

ウイルスDNAは、インテグラーゼという酵素（同じくHIVにより作られます）の助けを借りて細胞のDNAに組み込まれます。

この段階で感染細胞のDNAは、ウイルスのRNAと新しいHIVの組み立てに必要なタンパク質を作り出せるようになっています。

RNAと短いタンパク質から、新しいウイルスが組み立てられます。

ウイルスが細胞膜から出芽し、細胞膜の断片に包まれて、感染細胞からくびれ出るように分離します。

出芽したウイルスは、成熟するまでは他の細胞に感染できません。HIVプロテアーゼと呼ばれるHIVの別の酵素がウイルス内の構造タンパク質を切断し、それらを並べ替えることで、HIVは成熟します。

HIV感染症を治療するための薬は、HIVのライフサイクルに基づいて開発されました。このような薬は、ウイルスが増殖したり、細胞に付着して侵入したりする際に使われる3つの酵素（逆転写酵素、インテグラーゼ、プロテアーゼ）を阻害します。