Quando uma célula é infetada por um agente viral, é normal haver um acréscimo de RNA de cadeia dupla, resultante da replicação do material genético viral (quer seja DNA ou RNA), que ativa o interferão. Essa ativação estimula a produção de glicoproteínas (interferões) ao nível dos linfócitos, que serão excretados para a circulação sanguínea. Os interferões vão-se ligar a recetores membranares de células vizinhas ativando genes codificantes de proteínas antivirais, que apenas são ativadas quando a célula é infetada. Quando ativadas as proteínas antivirais iniciam um processo de destruição do mRNA celular impedindo a sua tradução. A célula infetada acaba por morrer de forma programada – apoptose – e os vírus ficam sem local para se replicarem, ficando a infeção controlada. O interferão em si não tem uma função antiviral mas sim de ativar a produção de proteínas antivirais.

Têm outras funções como a ativação de células imunitárias como os linfócitos do tipo NK e macrófagos; facilitam o reconhecimento da infeção ou células tumorosas regulando a apresentação do antigénio aos linfócitos T.