Systemowa infekcja wirusowa występuje w wielu różnych układach lub narządach ciała, w przeciwieństwie do zlokalizowanej infekcji wirusowej, która atakuje tylko jedną część lub narząd ciała. Ponieważ wirusy są zdolne do rozmnażania się w wysokim tempie infekcje wirusowe mogą rozprzestrzeniać się szybko w całym ciele.
Wirus może przetrwać poza organizmem, ale potrzebuje komórki gospodarza w celu replikacji własnej informacji genetycznej. Po wejściu do komórki gospodarza wirus wykorzystuje enzymy komórkowe do rozmnażania swoich wirusowych enzymów i replikacji własnych informacji genetycznych. Niektóre wirusy nie rozmnażają się od razu i zamiast tego łączą swoje własne informacje genetyczne z informacjami genetycznymi komórki gospodarza; gdy komórka gospodarza się rozmnaża, informacje genetyczne wirusów zostaną skopiowane do potomstwa komórki gospodarza, aby rozprzestrzenić się po całym ciele.
