外源基因自己不能主动进入细胞，欲进入细胞内必须借助一定的技术方法。通常把基因治疗中将治疗基因导入细胞内的运载工具称作基因转移系统或载体（vector）。它分为病毒载体和非病毒载体两大类（见表1）。
1．病毒载体
病毒作为一种生物经过亿万年的进化，对人的细胞具有自然的感染力。以人工改造的病毒DNA作为基因进入细胞的运输工具称为病毒载体，它能与细胞的表面受体相互识别继而把外源基因转入靶细胞内。病毒具有一些独特的性质如多数病毒可感染特异的细胞，在细胞内不易降解等，因此病毒载体是良好的基因转运体。
目前已被用作载体的病毒有腺病毒、逆转录病毒（包括HIV病毒）、腺相关病毒、疱疹病毒（包括单纯疱疹病毒、痘苗病毒及EB病毒）等。大多数野生型病毒对机体都具有致病性，因此需对其改造后才能用于人体。如腺病毒，它是线性双链DNA无包膜病毒，基因治疗采用的腺病毒载体经改造去除了原有病毒的部分非必需基因。切除改造的目的除确保病毒载体的安全性外，还获得了插入外源基因的空间。
2．非病毒载体
主要指脂质体，它与基因可形成脂质体/DNA复合物。靠物理方法或化学方法转移入细胞，转移效率甚低。另外，可以将DNA直接注射入组织，或是用磷酸钙溶液沉淀，还有用高能微粒子轰击等方法。
表1 基因导入系统分类表
载体 优点 缺点 优势适用
病毒载体 逆转录病毒 可稳定整合于宿主基因组，免疫原性低。 病毒滴度低，携带外源基因容量有限，仅感染分裂细胞，表达不稳定并难以控制。随机整合可能导致突变，具有遗传毒性。制备纯化复杂。 体外基因治疗（In Vitro）遗传病
腺病毒 可感染几乎所有细胞包括非分裂细胞，病毒滴度高，外源基因高表达，无DNA整合。 载体免疫原性较强，靶向性差。 体内基因治疗（In vivo）恶性肿瘤、心血管病
腺病毒相关病毒 特异整合。 需腺病毒辅助复制，携带治疗基因能力有限，具有遗传毒性。制备纯化复杂。 体内基因治疗（In vivo）遗传病
疱疹病毒 病毒滴度高，嗜神经性。 载体构建复杂，无包装细胞株 神经系统疾病
非病毒载体 裸DNA 易制备，安全，治疗基因大小无限制，无免疫原性，无DNA整合。 导入率低，表达低。 肌肉局部应用
脂质体 治疗基因大小无限制，无感染力 无特异靶细胞，短暂表达，转染效率低 肌肉局部应用
