जीन थेरेपी में वाहन के रूप में उपयोग किए जाने वाले कुछ वायरस मेजबान कोशिका में भौतिक रूप से जीन डालते हैं और जीन थेरेपी की प्रक्रिया में सही जीन प्रदान करते हैं। कुछ वायरस का उपयोग एडेनोवायरस, अल्फा वायरस, हर्पीस वायरस और वैक्सीनिया वायरस के रूप में किया जाता है।
जीन थेरेपी में वायरल वेक्टर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वायरस आमतौर पर एक से अधिक प्रकार की कोशिकाओं को संक्रमित कर सकते हैं। इस प्रकार, जब वायरल वैक्टर का उपयोग शरीर में जीन ले जाने के लिए किया जाता है, तो वे स्वस्थ कोशिकाओं के साथ-साथ कैंसर कोशिकाओं को भी संक्रमित कर सकते हैं