Eine Beteiligung des Gehirns ist eine der schwerwiegendsten Folgen einer Virusinfektion. Viele Virusfamilien haben die Fähigkeit, in Gehirngewebe einzudringen und sich dort zu vermehren, aber glücklicherweise sind schwere Gehirninfektionen selten. Klinisch neurologische Erkrankungen, die durch Viren verursacht werden, können in akute und chronische Syndrome unterteilt werden. Die Pathologie kann entweder auf die Vermehrung des Virus in den Gehirnzellen oder auf die Immunantwort des Wirts zurückzuführen sein – eine postinfektiöse Enzephalo-Myelitis.
Viren, die das Gehirn infizieren, können entweder über die Blutbahn oder durch Ausbreitung über periphere Nerven in das Zentralnervensystem gelangen. Asymptomatische Infektionen des Gehirns sind häufig. Wenn ein Virus das Gehirn direkt infiziert, kann es normalerweise entweder aus Gehirngewebe oder aus der Liquor cerebrospinalis isoliert werden. Dies ist bei den postinfektiösen Syndromen nicht der Fall.