アシクロビルは，ヘルペスウイルス感染細胞内でウイルス性のチミジンキナーゼにより一リン酸化された後，細胞性キナーゼによりリン酸化され，活性型のアシクロビル三リン酸となる． アシクロビル三リン酸はDNAポリメラーゼの基質であるデオキシグアノシン三リン酸（dGTP）と競合的に拮抗することによってDNA ポリメラーゼの作用を阻害し，ウイルスDNAの複製を阻害する．