Primär viremi avser den första spridningen av viruset i blodet från den första infektionsstället.
Sekundär viremi inträffar när primär viremi har resulterat i infektion av ytterligare vävnader via blodomloppet, där viruset har replikerat sig och återigen kommit in i cirkulationen.
Som regel resulterar sekundär viremi i högre virusutsöndring och högre virusbelastning i blodomloppet på grund av möjligheten att viruset kan nå sin naturliga värdcell från blodomloppet och replikera mer effektivt än den ursprungliga platsen. Ett utmärkt exempel på denna skillnad är rabiesviruset. Vanligtvis replikerar viruset kortvarigt på den första infektionsplatsen, i muskelvävnaden. Virusreplikationen leder sedan till viremi och viruset sprider sig till sin sekundära infektionsplats, det centrala nervsystemet (CNS). Vid infektion av CNS uppstår sekundär viremi och symptomen börjar vanligtvis. Vaccination vid denna tidpunkt är meningslös, eftersom spridningen till hjärnan inte går att stoppa. Vaccination måste ske innan sekundär viremi uppstår för att individen ska kunna undvika hjärnskador eller död.