黑猩猩非常适合用于研究丙型肝炎病毒（HCV）感染的模型。研究表明，在感染病毒的1到2天内，黑猩猩的肝细胞内HCV RNA呈阳性，并且感染数天后，特异性抗原可以在肝细胞内检测到。此外，一些科学家认为肝外可能存在HCV复制的位置，作为额外的病毒储藏库，但是这一观点目前仍然存在争议。
大约1周后，可用RT-PCR检测到黑猩猩的病毒血症，这种血症可以持续到转氨酶活性升至最高值（约8～16周）。研究表明，对于黑猩猩来说，急性感染后发展为自限性感染的病毒血症水平至少比发展为慢性感染的高10倍。在慢性感染的黑猩猩中，病毒载量会急剧降低并维持较低水平，但是在感染4到6年后，病毒载量和转氨酶活性再次升高，表明病毒复制再次激活。抗体可以在急性感染期与转氨酶活性升高同时或稍晚期间出现，但是抗体产生并不意味着转变为慢性感染状态。
值得一提的是，黑猩猩可能会由于HCV感染而导致肝癌。感染HCV的黑猩猩的肝脏中存在HCV特异的CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL），这些CTL可以破坏表达HCV抗原的细胞。在急性感染期，抗病毒CTL可在动物的肝脏中检测到，但是该CTL水平还不足以阻止慢性感染的发生。逃脱CTL杀伤的HCV突变毒株对黑猩猩的侵染能力会显著增强，且在慢性感染期间，HCV的E2蛋白编码区中的HVR1区域会持续变异，导致病毒毒株的变异。
黑猩猩在HCV病毒的发现、研究HCV的自发感染与病毒传递中发挥了关键作用，并被用于评价疫苗。但是，黑猩猩价格昂贵且处于濒危状态，这限制了其在模型中的使用。此外，实验室感染的黑猩猩所患肝疾病症状较轻，并且肝硬化和肝癌的发病过程过于漫长。因此，这些原因限制了黑猩猩在临床前治疗方法和药物评价方面的应用。
