La tossicità selettiva della zindovudina per l'HIV si basa sull'inibizione di
Replicazione dell'RNA genomico virale
Sintesi complementare del DNA
Incorporazione del DNA complementare nel genoma ospite
Trascrizione del DNA virale da parte della RNA polimerasi dell'ospite
L'HIV si lega a una molecola di superficie sui linfociti CD4 ed entra nella cellula, dove l'RNA virale funge da modello per i filamenti sia positivi che negativi del DNA complementare. La trascrittasi inversa (DNA polimerasi RNA-dipendente) trascrive l'RNA virale. Il DNA complementare a doppio filamento viene quindi unito al genoma della cellula ospite da un'integrasi codificata dal virus. Il DNA complementare integrato viene quindi trascritto e tradotto in proteine ​​virali. I dideossi nucleosidi, compresa la zidovudina, inibiscono selettivamente la trascrittasi inversa. La DNA polimerasi della cellula ospite è oltre 100 volte meno sensibile alla zidovudina rispetto alla polimerasi dell'HIV.