Nhiễm các loại HPV 16, 18, 31 và 45 được coi là có nguy cơ cao phát triển cổ tử cung
ung thư, trong khi HPV 6, 11, 42, 43 và 44 có nguy cơ thấp, các loại không gây ung thư liên quan đến mụn cóc sinh dục và không tổn thương ác tính.
HPV nhiễm các tế bào keratinocytes của lớp tế bào cơ bản, thường ở các tổn thương vi mô của da hoặc niêm mạc. Quần thể các tế bào bị nhiễm virus lây lan sang một bên khi chúng phân chia và một số tế bào di chuyển vào supra phân biệt các lớp tế bào cơ bản, nơi các gen virus được kích hoạt, sao chép DNA của virus và protein capsid được hình thành.
Các hạt virus được giải phóng, do đó lan rộng dân số của các tế bào bị nhiễm bệnh. Harald zur Hausen đã chứng minh rằng mô từ chứng loạn sản cổ tử cung cũng như từ các tổn thương cung điện tiền liệt tuyến chứa DNA-DNA episomal, và các nghiên cứu trong tương lai cho thấy khoảng 90% HPV 16 và 18 các mô dương tính trở nên âm tính trong vòng hai năm
Nghiên cứu trên 3000 phụ nữ từ 25 quốc gia đã tìm thấy HPV 16 và 18 với trên 70% các trường hợp ác tính. Năm loại phổ biến nhất tiếp theo chiếm 20% khác, trong khi đó 10% còn lại là do nhiều loại HPV gây ra. Xét nghiệm PCR nhạy cảm kể từ đó cải thiện việc phát hiện DNA virus và dữ liệu dịch tễ học tích lũy đã xác nhận zur Hausen những khám phá ban đầu. Thật vậy, có tới 99,7% ca ung thư cổ tử cung được nghiên cứu đã được phát hiện dương tính với HPV trong một số báo cáo, trong đó cung cấp bằng chứng thuyết phục về căn nguyên của bệnh HPV. Cổ tử cung các mô ung thư chứa DNA virus được tích hợp vào bộ gen của tế bào chủ với các chuỗi virus mã hóa các gen đầu E6 và E7.
Điểm đặc biệt của virus HPV 16 và HPV 18 là chúng không gây ra triệu chứng gì khi mắc phải cũng như khi xuất hiện tiền ung thư, cho đến khi khối u trong cổ tử cung phát triển và xâm lấn các cơ quan khác trong cơ thể. Bên cạnh đó, virus HPV không bùng phát ngay mà chúng diễn tiến âm thầm trong cơ thể, cụ thể để virus HPV hình thành ung thư phải mất 10-20 năm ở người có hệ miễn dịch bình thường và 5-10 năm với những người có hệ miễn dịch suy yếu như người nhiễm HIV. Đây cũng là lý do vì sao, nhiều phụ nữ khi phát hiện bệnh đã ở giai đoạn muộn, lúc này quá trình điều trị khó khăn và tốn kém hơn, đặc biệt là tỷ lệ sống không cao.