Quando o indivíduo se expõe a alguma situação de risco e contrai o HIV, o sistema imunológico reconhece sua presença e dá início à produção de anticorpos anti-HIV, na tentativa de neutralizar seus efeitos. O HIV, porém, vai se alojar dentro de algumas células do organismo, inclusive dentro das células coordenadoras do sistema imunológico (os linfócitos).
Em geral, o processo de produção de anticorpos pode ser iniciado com até duas semanas de retardo, contadas a partir do momento da contaminação, estendendo-se até três meses após o momento do contágio. Essa faixa de tempo ocorre em 98% dos casos, sendo denominada soroconversão ou "janela imunológica". Em casos mais raros esse período pode se estender até seis meses.
Sabe-se que desde o momento de entrada do vírus no organismo humano ocorre uma reação das células de defesa tão logo elas tenham identificado e localizado a presença do vírus. Inicia-se um processo de embate entre a carga viral e as células imunológicas na tentativa de manter o funcionamento da imunidade corporal em equilíbrio. Esse ciclo se repete até que o sistema imunológico, desorganizado, não consiga mais desempenhar seu papel de defesa do organismo contra o ataque dos agentes causadores de doenças, o que se traduz na condição de imunodeficiência.
O organismo, incapaz de se proteger contra o ataque dos agentes causadores de doenças, fica vulnerável a uma série de infecções oportunistas, assim chamadas porque se aproveitam da oportunidade do sistema imunológico estar desorganizado para se manifestarem.
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