将目的基因克隆到特定的病毒体系中，经过包装得到“经过改造的”病毒感染细胞，优点是转染效率特别高，特别是有些难以转染的原代细胞、活体细胞。

适用的细胞类型与病毒感染特性有关，常用的病毒体系包括逆转录病毒，可以高效将目的基因整合到染色体上而得到稳定表达，但只适合处于分裂期的细胞，能装载的核酸大小有限；腺病毒可以感染分裂期和非分裂期的细胞，但是不能整合稳定表达，只能瞬时表达；痘病毒能装载大片段DNA又能感染大多数哺乳动物细胞，也仅限于瞬时表达；杆状病毒只能感染昆虫细胞。

总的说来，病毒体系时间长、代价高、也比较复杂，操作不当还可能有潜在的危险。方法与其他DNA转染靶细胞方法相同，可选择脂质体转染或磷酸钙转染法。