Primärvirämie bezieht sich auf die anfängliche Ausbreitung des Virus im Blut vom ersten Infektionsort aus.
Sekundärvirämie tritt auf, wenn die Primärvirämie zu einer Infektion weiterer Gewebe über die Blutbahn geführt hat, in denen sich das Virus repliziert hat und erneut in den Blutkreislauf gelangt ist.
Sekundärvirämie führt in der Regel zu einer höheren Virusausscheidung und Viruslast im Blutkreislauf, da das Virus in der Lage ist, seine natürliche Wirtszelle über den Blutkreislauf zu erreichen und sich effizienter zu vermehren als am ursprünglichen Ort. Ein hervorragendes Beispiel für diese Unterscheidung ist das Tollwutvirus. Normalerweise vermehrt sich das Virus kurzzeitig an der ersten Infektionsstelle, im Muskelgewebe. Die Virusreplikation führt dann zu einer Virämie, und das Virus breitet sich an seinem sekundären Infektionsort, dem zentralen Nervensystem (ZNS), aus. Nach der Infektion des ZNS kommt es zu einer sekundären Virämie und in der Regel zu ersten Symptomen. Eine Impfung zu diesem Zeitpunkt ist nutzlos, da die Ausbreitung auf das Gehirn nicht mehr aufzuhalten ist. Die Impfung muss erfolgen, bevor es zu einer sekundären Virämie kommt, um Hirnschäden oder den Tod der Person zu vermeiden.