簡要過程表示
逆轉錄酶的作用是以dNTP為底物，以RNA為模板，tRNA(主要是色氨酸tRNA)為引物，在tRNA3'-末端上，按5'→3'方向，合成一條與RNA模板互補的cDNA單鏈，它與RNA模板形成RNA-cDNA雜交體。隨后又在反轉錄酶的作用下，水解掉RNA鏈，再以cDNA為模板合成第二條DNA鏈。至此，完成由RNA指導的DNA合成過程。
病毒復制方式
逆轉錄病毒（屬于RNA病毒）：RNA→DNA→RNA
包括RNA腫瘤病毒科、慢病毒科和泡沫病毒科，廣為人知的有人類免疫缺陷病毒（HIV）和人類嗜T細胞病毒（HTLV）以及勞氏肉瘤病毒（RV）等。此類病毒遺傳物質為兩條相同的線狀正鏈RNA，自帶逆轉錄酶和整合酶。病毒進入細胞后，以正鏈RNA為模板，逆轉錄合成雙鏈DNA，雙鏈DNA由整合酶整合至染色體DNA上形成前病毒。前病毒活化時，轉錄出作為病毒遺傳物質的正鏈RNA和mRNA。
擬逆轉錄病毒（屬于DNA病毒）：DNA→RNA→DNA
包括嗜肝DNA病毒科和花椰菜花葉病病毒科，廣為人知的乙肝病毒（HBV）即屬于此類。此類病毒的遺傳物質為一個雙鏈的環狀DNA，但該DNA的兩條鏈長度不相等，導致DNA上存在一部分單鏈區，被稱為rcDNA。病毒進入細胞后，rcDNA進入細胞核，由DNA聚合酶修補單鏈部分，形成完整的雙鏈環狀DNA，并形成超螺旋結構，即cccDNA。cccDNA轉錄出多種mRNA，其中一種是前基因組RNA。其合成的病毒DNA聚會酶具有逆轉錄酶功能，能以前基因組RNA為模板，逆轉錄合成病毒的遺傳物質DNA。