مکانیسم های ضد ویروسی نانوذرات اتصال، نفوذ، تکثیر و رشد ویروس ها را مورد هدف قرار می دهد. از دیگر مکانیسم های احتمالی نانوذرات غیرفعال کردن ویروس به صورت مستقیم یا غیرمستقیم، جلوگیری از اتصال ویروس ها به سلول های میزبان و مسدود کردن تکثیر ویروس است. این مکانیسم ها با توجه نوع و شکل نانوذرات متفاوت خواهد بود. از دیگر مکانیسم های اصلی و مستقیم فعالیت ضد ویروسی با واسطه نانوذرات با عمل میدانی موضعی علیه گیرنده های سطح ویروس مرتبط است. در این مکانیسم نانوذرات جذب شده در سطح سلول می توانند پتانسیل غشاء را تا حد زیادی تغییر دهند. مکانیسم ضد ویروسی غیرمستقیم نانوذرات شامل مسدود کردن نفوذ ویروس به داخل سلول به دلیل تغییر پتانسیل غشایی است. در مجموع، مکانیسم های اصلی فعالیت ضد ویروسی نانوذرات شامل اتصال رقابتی بین ویروس و نانوذرات برای سلول میزبان، تداخل با اتصال ویروسی، مهار اتصال و نفوذ ویروس به سلول میزبان، اتصال به غشایی پلاسمایی است. غیرفعال سازی ذارت ویروسی قبل از ورود و تعامل با دی ان ای دو رشته ای و یا اتصال با ذرات ویروسی است. در حالی که نانوذرات فلزی با ذرات ویروسی تعامل دارند، تکثیر ویروس مسدود می شود. مکانیسم احتمالی فعالیت ضد ویروسی نانوذرات غیر سمی مانند طلا از تکثیر ویروس ممانعت می کند و از انتشار ذرات ویروسی به داخل سلول میزبان جلوگیری به عمل می آورد. این مهار می تواند توسط نانوذرات به عنوان مسدود کننده آنزیم نورآمینیداز عمل کند که اتصال بین هماگلوتینین روی ویروس نتاج و گیرنده اسید سیالیک روی سلول میزبان را قطع می کند. در این صورت نانوذرات از این مرحله شکاف جلوگیری کرده و با آزادسازی ظاهر ویروس از سلول های میزبان آلوده و پس از این از پیشرفت عفونت جلوگیری می کنند. بنابراین مکانیسم ضد ویروسی ممکن می تواند مهار فعالیت هماگلوتینین و نورآمینیداز باشد. علاوه بر این مانند نانوذرات طلا مانع از اتصال ویروس به سلول های میزبان می شود.