Esistono diversi tipi di farmaci antivirali. Alcuni di essi sono attivi su una grande varietà di virus, altri solo su alcuni tipi di virus, talvolta anche non correlati, ed altri infine sono attivi solo su virus specifici. Virus diversi, infatti, utilizzano meccanismi differenti per penetrare all'interno delle cellule, duplicare il proprio patrimonio genetico, produrre nuove particelle virali e poi infettare altre cellule. Tutte queste fasi rappresentano dei potenziali bersagli per i farmaci antivirali.
In generale, la ricerca sta progredendo verso la definizione di farmaci ad azione sempre più specifica, mirati a riconoscere ed inibire specifiche proteine virali. Questi farmaci di nuova generazione, spesso disegnati con sistemi computerizzati, risultano in genere più efficaci e meno tossici di quelli meno recenti e ad azione generica.
Fra gli antivirali di prima generazione ad ampio spettro di azione rientrano gli interferoni. Si tratta di sostanze prodotte dall'organismo, che rappresentano una misura di difesa naturale che si attiva quando si è colpiti da un’infezione virale. I meccanismi dell’azione antivirale dell’interferone sono sia diretti, interferendo (da cui il nome “interferone”) con la sintesi virale nelle cellule infette, sia indiretti, stimolando il sistema immunitario. Per molte malattie virali hanno rappresentato in passato gli unici farmaci attivi ma oggi sono stati sostituiti per molte malattie virali, fra cui soprattutto l’epatite C, da farmaci più specifici e più attivi.  
I farmaci che interferiscono con la replicazione degli acidi nucleici virali (DNA e RNA) hanno in genere una struttura analoga ai nucleosidi che compongono le catene degli acidi nucleici. Sono detti per questo motivo analoghi nucleosidici ed hanno uno spettro di azione antivirale di ampiezza intermedia. Appartengono a questa categoria la ribavirina (usata soprattutto in passato nell'epatite virale di tipo C in combinazione con interferone), i farmaci rivolti contro la famiglia virale dell’herpes (herpes simplex o labiale, varicella zoster ed herpes zoster, cytomegalovirus), ed alcuni farmaci attivi contro il virus dell’epatite B e l’HIV. 
Altri farmaci inibiscono enzimi specifici dei virus e sono quindi fortemente selettivi per un particolare virus. Ad esempio, alcuni farmaci specifici per l’influenza inibiscono la neuroaminidasi, una molecola, presente sulla superficie del virus dell’influenza, che svolge un ruolo fondamentale affinché le nuove particelle virali formatesi all'interno di una cellula infetta siano liberate e vadano ad infettare le altre cellule. Altri farmaci attivi contro l’HIV o il virus dell’epatite C agiscono inibendo enzimi specifici di questi virus. Sono oggi disponibili numerosi farmaci contro i virus dell’epatite C (antivirali ad azione diretta, rivolti verso proteine non strutturali di HCV) e contro l’HIV (vedi oltre) e la loro introduzione nella clinica ha permesso di modificare in maniera significativa la storia naturale di queste malattie.  
La ricerca clinica ha inoltre chiarito che per alcune infezioni da virus, come appunto l'HIV e le infezioni da virus dell'epatite B e C, sono necessari schemi di terapia antivirale di combinazione per inibire in maniera efficace e duratura la replicazione virale. Ad esempio per l’HIV (l’agente che causa l’AIDS o sindrome da immunodeficienza acquisita), la terapia corrente si basa sul blocco simultaneo di più funzioni replicative del virus, quali: la retrotrascrizione, cioè la capacità di sintetizzare una molecola di DNA a partire dall’ RNA virale, l’integrazione, cioè la capacità del virus di inserire questa molecola di DNA nel genoma della cellula ospite, e la formazione delle proteine virali. Tutte queste funzioni sono svolte da enzimi specifici del virus (trascrittasi inversa, integrasi, proteasi), per i quali sono oggi disponibili inibitori specifici in grado di sopprimere la replicazione del virus, bloccando la produzione e l'assemblaggio di nuove particelle virali.
La ricerca di farmaci nuovi e sempre più efficaci è determinante per trovare rimedi contro infezioni virali, spesso molto gravi per la salute umana, nei confronti delle quali non esistono ancora vaccini validi. Un grande problema che gli scienziati si trovano ad affrontare è quello della capacità dei virus di modificarsi e di diventare resistenti ai farmaci. Si stanno studiando strategie terapeutiche sempre più efficaci nel prevenire lo sviluppo di farmaco-resistenze e si stanno identificando nuovi diversi bersagli terapeutici per applicare terapie antivirali di seconda linea che mantengano attività antivirale anche sui ceppi virali che hanno sviluppato farmaco-resistenza.