Nukleozidni analogi so pomembna skupina protivirusnih zdravil za zdravljenje okužbe s HIV (zidovudin, didanozin, zalcitabin, lamivudin) hepatitisom B (entekavir, lamivudin, telbivudin), citomegalovirusom in virusom herpesa simpleksa (aciklovir).[1][4] Ker oponašajo naravne nukleozide, se vgrajujejo v nastajajočo virusno DNK ali RNK pri virusnem podvojevanju in s tem motijo razmnoževanje virusa. Namreč, na mestu, kjer se vežejo v verigo virusne DNK ali RNK, zaustavijo njeno nadaljnje podaljševanje. Kronično zdravljenje z visokimi odmerki nekaterih nukleozidnih analogov se povezuje z znatnimi neželenimi učinki, vključno s slabokrvnostjo (anemijo), nevtropenijo, hepatotoksičnostjo, kardiomiopatijo in miopatijo. Možni vzrok je delovanje na mitohondrijsko DNK in RNK.[5]
Podobno delujejo nukleotidni analogi. Prva učinkovina iz te skupine, odobrena za zdravljenje okužbe s HIV, je bil tenofovir.[6]