奈韋拉平是HIV-1的非核苷類逆轉錄酶抑制劑(Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor，NNRTI)奈韋拉平與HIV-1的逆轉錄酶直接連接并且通過使此酶的催化端破裂
來阻斷RNA依賴和DNA依賴DNA聚合酶活性。奈韋拉平對三磷酸核苷或模板不起競爭作用。對于HIV-2逆轉錄酶和有核生物的DNA聚合酶(如人類DNA聚合酶α、β、γ或δ)，奈韋拉平無抑制作用。
體外試驗中HIV對奈韋拉平的敏感性：體外HIV-1對奈韋拉平的敏感性和在人體中HIV-1復制受奈韋拉平抑制的關系尚無結論。奈韋拉平體外抗病毒活性是通過外周血單核細胞、單核細胞介導的巨噬細胞和成淋巴細胞生物(lymphoblastoid cell lives)來測量的。奈韋拉平對抗實驗室及臨床分離的HIV-1的IC50值范圍在10～100nM。在細胞培養中，奈韋拉平可加強聯合用藥方案ZDV、ddI、d4T、3TC、Saquinavir和Indivanir對抗HIV-1的協同作用。
耐藥性：在體外已發現對奈韋拉平敏感性降低的(100～250倍)HIV分離物，通過基因型分析顯示，按照所含病毒株和細胞系不同，突變發生在針對181位和/或106位氨基酸位點的HIV逆轉錄酶基因(HIV RT Gene)。體外試驗顯示，當奈韋拉平和其它幾種非核苷逆轉錄酶抑制劑(NNRTIS)合用時， HIV產生對奈韋拉平耐藥性的時間不變。
在接受奈韋拉平治療(n=24)或奈韋拉平+ZDV(n=14)治療的患者Ⅰ/Ⅱ期試驗中，我們對這些患者體內HIV-1分離物表現型和基因型的變化監測1周至12周以上。在單用奈韋拉平治療一周后，3/3患者中HIV-1分離物對奈韋拉平體外敏感性降低；在開始治療的2周時，即在一些患者中檢測出一個或多個發生在氨基酸103、106、108、181、188和190位點上的逆轉錄酶突變(RT Mutation)。到了單用奈韋拉平8周時，100%試驗患者(n=24)的HIV分離物對奈韋拉平體外敏感性與基值相比降低大于100倍。并有一種或多種與奈韋拉平相關的HIV-1逆轉錄酶抵抗性變異。無論劑量大小，24例患者中19例(80%)HIV分離物有一個181位點上的變異。奈韋拉平+ZDV聯合治療沒有改變體外耐奈韋拉平病毒的出現率或體外病毒耐奈韋拉平的強度。但是，出現不同逆轉錄酶(RT)變異型，主要分布在氨基酸103、106、188和190位點上。在原始HIV分離物具有野生型逆轉錄酶基因的患者(14例中有6例)中，奈韋拉平+ZDV聯合治療沒有延遲耐ZDV的逆轉錄酶變異出現時間。在接受奈韋拉平三個或兩個藥物結合治療和INCAS研究中非(N=46)，ZDV+ddI(N=51)還是奈韋拉平+ZDV+ddI(N=51)治療52周或更長時間的病人的CD4細胞計數是200～600/mm[sup]3[/sup]。在基礎水平，6個月和12個月進行病毒學評價。為了能夠擴增病毒，表現型耐藥性的檢測至少需要HIV RNA 1000拷貝/ml。在這三個研究中，各處有16、19和28個病人在基礎水平是可評價的，結果研究中至少持續了24周。在基礎水平，對奈韋拉平有5個病人有表現型的耐藥性；在三種藥合用時IC50值增加5～6.5倍，在兩種藥合用時IC50值增加]100倍。在24周，從正在接受奈韋拉平治療的病人中的所有分離株對奈韋拉平都耐藥，同時在30～60周時，有18/21(86%)的病人攜帶這樣的菌株。 16個病人中病毒抑制在檢測水平以下([20拷貝/ml=14，[400拷貝/ml=2)。假設病毒抑制在[20拷貝/ml以下，表明奈韋拉平對病毒有效，45%(17/83)的病人攜帶可檢測的病毒或對奈韋拉平耐藥的病毒。所有接受奈韋拉平+ZDV治療并檢測到表現型耐藥性的病人6個月后對奈韋拉平都產生耐藥。在整個觀察期間，一例對didanosine耐藥。疊氮胸苷的耐藥性在30～60周后更頻繁的出現，尤其是兩種藥物結合治療的病人。根據IC50增加值，奈韋拉平+ZDV+ddI組中ZDV耐藥性比其它治療組低。