Il virione di HIV ha una struttura sferica del diametro di circa 100-120 nm, con due membrane esterne (pericapside), formate dal materiale della cellula che lo ha prodotto: le membrane sono un capside di forma conoide e un pericapside che ospita le glicoproteine di membrana virali gp120 e gp41: la conoscenza di queste proteine è stata di particolare importanza nella lotta al virus, poiché agendo su di esse si può rallentare o frenare il contagio di nuove cellule. La gp120 è infatti una sorta di chiave che il virus utilizza per trovare le particolari cellule umane in grado di replicarlo, funzionando quindi da recettore che aggancia HIV ai recettori corrispondenti sulle cellule bersaglio. La gp41 interviene invece quando i virus sono già agganciati, fondendo le membrane virali con la membrana cellulare permettendo la penetrazione di HIV all'interno delle cellule, per questo è denominata proteina di fusione.