Viren bestehen im Wesentlichen aus einem „Bauplan“ für sich selbst, einer Hülle sowie einigen wenigen „Werkzeugen“ in Form von Proteinen, mit denen sie sich die Zellen des von ihnen infizierten Organismus für ihre Vermehrung zunutze machen. Daher sind Infektionen durch Viren erheblich schwieriger zu bekämpfen, ohne den Wirtsorganismus zu schädigen, als Infektionen durch Bakterien. Erfolge einer antiviralen Therapie gelangen erstmals in den 1960er Jahren mit sogenannten Antimetaboliten. Antimetabolite hemmen die Synthese von Stoffen, die für die Vermehrung der Viren essenziell sind, beispielsweise Nukleinsäuren. Das antimetabolitische Wirkprinzip wurde erstmals mit den antibakteriell wirkenden Sulfonamiden entdeckt. Die meisten antiviralen Wirkstoffe sind Antimetaboliten. Die Indikationsgruppe der antiviralen Mittel zur systemischen Anwendung wird entsprechend dem Wirkspektrum dieser Arzneimittel in verschiedene Teil-Indikationsgruppen unterteilt.
Zu den Herpesviren gehört u.a. das Herpes-simplex-Virus, das für den harmlosen Lippenherpes verantwortlich ist, bei immunsupprimierten Patienten jedoch zu schweren Infektionen führen kann. Ebenfalls ein Herpesvirus ist das Varizella-zoster-Virus, das einerseits die Windpocken verursacht, andererseits den Herpes zoster (Gürtelrose). Im Jahr 1962 wurde das Idoxuridin erstmals bei einer durch Herpesviren hervorgerufenen Kera-titis (Infektion der Hornhaut des Auges) erfolgreich eingesetzt. 1968 folgte die Synthese von Vidarabin und 1974 von Aciclovir, das auch heute noch als Standard in dieser Teil-Indikationsgruppe gilt. Ebenfalls seit den 1970er Jahren wurde in der damaligen DDR das Brivudin hergestellt. Als Derivate des Aciclovir kamen 1995 Valaciclovir und Famciclovir auf den Markt, die im Vergleich zum Aciclovir weniger häufig eingenommen werden müssen.
Das CMV ist ebenfalls ein Herpesvirus. Als erster Wirkstoff, der bei CMV-Infektionen wirksam ist, kam 1989 Ganciclovir auf den Markt. Ihm folgten 1990 und 1997 die in ihrer chemischen Struktur anderen Wirkstoffe Foscarnet und Cidofovir. Im Jahr 2002 wurde das Valganciclovir eingeführt, ein oral anwendbares Derivat von Ganciclovir.
Das 2006 eingeführte Entecavir gehört laut ATC-Klassifikation zu den nukleosidischen Hemmstoffen der reversen Transkriptase (NRTI), die ursprünglich zur Behandlung von HIV-Infektionen entwickelt wurden (s. u.). Entecavir ist jedoch nur für die Behandlung der Hepatitis B zugelassen und wird daher im Arzneimittel-Atlas als erster Wirkstoff der neuen Teil-Indikationsgruppe der Mittel gegen Hepatitis-B-Viren klassifiziert. Auch das 2007 eingeführte Telbivudin gehört zu den NRTI.
Ribavirin wurde 1992 eingeführt. Es gehört ebenfalls zu den Antimetaboliten. Bei Hepatitis C wird es in Kombinationen mit Interferonen eingesetzt. Außer bei Hepatitis C findet Ribavirin auch Anwendung bei Infektionen durch das Respiratory-Syncytial-Virus.
Bereits im Jahr 1963 wurde das Amantadin synthetisiert, das ursprünglich als Sprengstoff dienen sollte. Nachdem man entdeckt hatte, dass es die Vermehrung von Influenzaviren hemmt, wurde es für diese Indikation 1966 in den USA zugelassen. Heute hat es allenfalls noch als Antiparkinsonmittel Bedeutung. Im Jahr 1999 wurde mit Zanamivir der erste Neuraminidasehemmer eingeführt. Zanamivir muss inhaliert werden, während das 2002 auf den Markt gebrachte Oseltamivir als Tablette eingenommen werden kann. Die Neuraminidase ist ein Enzym des Influenzavirus, das für die weitere Verbreitung der Influenzaviren aus infizierten Zellen notwendig ist.
Als erster Wirkstoff gegen HIV (Humanes Immundefizienz-Virus) wurde 1987 das Zidovudin eingeführt, dem bis heute eine Vielzahl von Wirkstoffen folgte. Ursprünglich war es zur Anwendung bei Krebserkrankungen entwickelt worden. Zidovudin gehört zu den nukleosidischen Hemmstoffen der reversen Transkriptase (NRTI). Die reverse Transkriptase spielt eine zentrale Rolle bei der Virusvermehrung. Ein weiterer Meilenstein waren die Proteasehemmer, als deren erster Vertreter 1996 das Indinavir in den Handel kam. Nun war es möglich, durch die kombinierte Gabe von in der Regel drei Wirkstoffen die Resistenzentwicklung bei den Viren zu verzögern. Die Kombinationstherapie wird als hochaktive antiretrovirale Therapie (HAART) bezeichnet. Weitere Proteasehemmer wurden inzwischen eingeführt, zuletzt 2007 das Darunavir. Mit Nevirapin wurde 1998 der erste nicht-nukleosidische Hemmstoff der reversen Transkriptase (NNRTI) zur Verfügung gestellt, dem weitere folgten, zuletzt das Etravirin im Jahr 2008. Ein völlig neues Wirkprinzip wurde 2002 mit Enfuvirtid in den Handel gebracht. Der sogenannte Fusionshemmer verhindert das Eindringen des Virus in die Zelle und damit dessen Vermehrung. Ein weiteres neues Wirkprinzip begründet seit 2007 der Wirkstoff Maraviroc, der zu den CCR5-Hemmern gehört. Der CCR5-Rezeptor ist eine der Bindungsstellen, über die bestimmte HI-Viren (CCR5-trope HI-Viren) in die Zellen eindringen. Daher sind CCR5-Hemmer nur bei Patienten geeignet, bei denen ausschließlich CCR5-trope HI-Viren nachgewiesen werden können. Ein weiteres neues Wirkprinzip verkörpert das 2008 eingeführte Raltegravir, ein sogenannter Integrasehemmer. Eine Besonderheit der HI-Viren ist, dass sie ihren genetischen „Bauplan“ dauerhaft in das Genom der befallenen Zelle einfügen. Dazu benötigen sie das Enzym Integrase, dessen Wirkung durch Raltegravir gehemmt wird.
Derzeit stehen mehr als 20 Wirkstoffe zur Behandlung der HIV-Infektion zur Verfügung. Die Verträglichkeit und Praktikabilität von neueren Medikamente konnte gegenüber den älteren teilweise erheblich verbessert und so die Anwendung erleichtert werden. Einige der antiretroviralen Mittel werden auch zur Behandlung der Hepatitis B eingesetzt, beispielsweise der NRTI Lamivudin.