In virologia, per sovrainfezione si intende un processo di infezione di una cellula colpita da un agente patogeno quale un virus e successivamente colpita da altro virus come coinfezione, con virus meno virulento del primo, o altro virus. Le sovrainfezioni virali possono essere farmacoresistenti agli antivirali o ad altri farmaci, già in uso nel combattere l'infezione primaria. È solito che l'infezione secondaria sia meno suscettibile di risposta dal sistema immunitario.