Quando grandes números de bacteriófagos estão presentes, eles podem entrar em um modo de replicação alternativa, o ciclo lisogénico, onde os fagos podem se reproduzir sem matar seu hospedeiro. Este ciclo começa muito como o ciclo lítico. O fago primeiro se liga à célula hospedeira e injeta seu DNA.No entanto, uma vez dentro, o DNA do fago se recombina e se integra com o genoma bacteriano formando um profago. O profago em si não está ativo e não resulta na produção de novos fagos. Em vez disso, quando a célula hospedeira se divide, é replicado junto com o DNA do hospedeiro.