Lamivudina è un analogo dei nucleosidi, in particolare della citidina, ed è metabolizzata all'interno delle cellule nella forma attiva, lamivudina 5'-trifosfato. Il farmaco interrompe la catena nucleotidica durante la trascrizione inversa del virus, mostrando attività inibitoria sia verso la replicazione di HIV-1 che di HIV-2 oltre che di HBV.