Virüs enfeksiyonu, virüslerin bitkiler, hayvanlar veya insanlar gibi bir organizmaya aktif veya pasif olarak girmesi ve bunların çoğalmasıdır. Organizmanın genellikle sonraki reaksiyonu bulaşıcı bir hastalıkta kendini gösterebilir.
Virüsler sadece konakçı hücrelerde çoğalma yeteneğine sahiptir, konakçı hücrelerin dışında üreyemezler. Her virüs tipi, içine nüfuz ettiği ve çoğaldığı belirli hücrelerin, organların ve canlı organizmaların az ya da çok dar bir spektrumunu tercih eder. Rezervuar konağındaki bir virüsün neden olduğu hastalıklar, sonuçta enfeksiyonun sadece yan etkileridir. İnsanlarda hem zararsız hem de tedavi edilmemiş veya tedavi edilmiş son derece tehlikeli virüs enfeksiyonları vardır. Henüz insanlara konakçı olarak adapte edilmemiş virüs enfeksiyonları örneğin Marburg virüsü, Ebola virüsü gibi virüsler özellikle tehlikelidir. Koruyucu aşılar şu anda sadece sınırlı sayıda viral enfeksiyona karşı etkili olabilmektedir.