El genoma viral está constituido por una molécula bicateriana de ARN de 9.8 Kb aproximadamente, que codifica todas las proteínas virales necesarias para la integridad viral y para cumplir su ciclo infección-replicación. El genoma de VIH-1 comparte la estructura básica de todos los retrovirus conocidos, con la secuencia GAG que codifica las proteínas estructurales de la nucleocápside viral o core.
El producto del gen gag que inicialmente es una proteína de 55 Kd que por proteólisis produce las proteínas p24, p17, p9 y p6. La secuencia env, codifica las glicoproteínas de la envoltura externa (envelope)y su producto es la proteína gp160 (gp120 de la superficie y gp41 de la membrana.
El producto de la secuencia pol (pokimerasa) es fragmentado en tres proteínas: pr (proteasa viral), in (integrasa, implicada en la integración del ADN copia (ADNc) viral al genoma de la célula huésped) y rt (transcriptasa reversa).
El genoma viral contiene además otros seis genes con función reguladora de la replicación viral: vpr, vif, tat, rev, nef y vpu. Es así que el transcripto primario del ARN es traducido en tres proteínas precursoras principales denominadas gag, pol y env.