乙肝病毒感染肝细胞后，病毒DNA进入细胞核并激发新的传染性病毒颗粒产生，这些病毒颗粒会被释放到血液中。同时在肝细胞制造出来大量的病毒蛋白质，这些蛋白质不是被释放到血中就是在肝脏中用于合成病毒颗粒。

乙肝病毒有一套独特的复制方式。乙肝病毒和反转录病毒（如人类免疫缺陷病毒）相似，在循环往复的病毒不断复制中将RNA反转录成DNA是很重要的一个步骤。

但乙肝病毒又不同于反转录病毒，乙肝病毒DNA在复制过程是要进入宿主细胞的DNA的。而且乙肝病毒通常不直接破坏肝细胞，而是在被感染的细胞表面表现出特异性抗原物质，肝细胞表现的抗原物质再引发免疫反应而造成肝炎。

被感染的肝细胞成了免疫细胞（主要是细胞毒性T淋巴细胞）攻击和破坏的目标。由于不断有病毒复制，所以机体不断进行病毒清除，也就出现了持续的肝细胞损坏，最后取代受损害肝细胞的不是健康的新细胞而是纤维组织，这种纤维化过程将导致肝硬化，肝功能显著降低，甚至最后还会出现致命的肝脏疾病。