Hiv-ziekte wordt veroorzaakt door infectie met het humane immunodeficiëntievirus type 1 (hiv-1), dat men oploopt door blootstelling aan lichaamsvochten van een geïnfecteerde persoon door intraveneus middelengebruik, onveilige seks, of accidentele of iatrogene blootstelling (bijvoorbeeld een prikaccident bij medisch personeel). Hiv infecteert verschillende soorten cellen, vooral ‘T-helperlymfocyten’ (CD4) en monocyten. Na verloop van tijd kan de infectie de hoeveelheid CD4 fors verlagen, wat tot ernstige immunodeficiëntie leidt, hetgeen vaak resulteert in opportunistische infecties en neoplasmata. Geïnfecteerde monocyten kunnen het centrale zenuwstelsel binnengaan, wat leidt tot infectie van macrofagen en microglia. Een klein percentage astrocyten kan een productieve hiv-infectie bevatten. De vergevorderde vorm van hiv-infectie wordt acquired immune deficiency syndrome (aids) genoemd.
Sommige mensen met een hiv-infectie ontwikkelen een NCS. Deze vertoont in het algemeen een ‘subcorticaal patroon’ met voornamelijk beperkingen in de executieve functies, een vertraging van de informatieverwerking, problemen met moeilijkere aandachtstaken en moeite met het leren van nieuwe informatie, maar minder problemen met het reproduceren van geleerde informatie. Bij de uitgebreide NCS kan de traagheid het meest op de voorgrond staan. Taalmoeilijkheden, zoals afasie, zijn zeldzaam, maar soms wordt een vermindering van de spraakvloeiendheid waargenomen. De pathogene processen van hiv kunnen elk deel van de hersenen aantasten; daardoor zijn ook andere patronen mogelijk.