Nelfinavir si lega reversibilmente al sito attivo della proteasi di HIV-1 ed HIV-2 e bloccando la segmentazione delle poliproteine precursori porta alla generazione di particelle virali immature e non in grado di diffondere l'infezione a nuove cellule. Nelfinavir ha un'attività additiva e sinergica contro HIV quando utilizzato in combinazione con altri inibitori della transcriptasi inversa come zidovudina, lamivudina, didanosina, zalcitabina e stavudina, senza che ciò determini un aumento della citotossicità.