La ribavirine triphosphate (RTF) est un puissant inhibiteur de l'inosine monophosphate déshydrogénase (IMP déshydrogénase), de l'ARN polymérase virale et de l'ARNm-guanylyltransférase virale. L'inhibition de ce dernier arrête le coiffage de l'ARNm, ce qui conduit à une déplétion significative des réserves intracellulaires de guanosine triphosphate et à l'inhibition de la synthèse de l'ARN viral et de la protéine.
Ribavirine est également intégré dans le génome viral, provoquant des mutations létales, avec une diminution subséquente de la pathogénicité du virus.
Ribavirine inhibe la réplication de nouveaux virions, ce qui réduit la charge virale, inhibe sélectivement la synthèse de l'ARN viral, sans supprimer la synthèse de l'ARN dans les cellules fonctionnant normalement. Les plus sensibles aux virus de l'ADN ribavirine sont le virus de l'herpès simplex, les adénovirus, le CMV, les virus de la variole, les maladies de Marek; Virus de l'influenza A, B, paramyxovirus (parainfluenza, oreillons, maladie de Newcastle), réovirus, arénavirus (virus de la fièvre de Lassa, fièvre hémorragique bolivienne), virus de la fièvre de la Vallée du Rift, virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo, hématomes virus de la fièvre avec syndrome rénal ou pulmonaire), virus à ARN oncogène.
Virus de l'ADN sensibles à la ribavirine: varicelle zona, virus de la pseudorage, cowpox; Virus à ARN: entérovirus, rhinovirus, virus de l'encéphalite de la forêt Semliki.