O hospedeiro reservatório do vírus Marburg é o morcego da espécie Rousettus aegyptiacus, que habita em cavernas e é amplamente distribuída pela África. Morcegos infectados não apresentam sinais característicos da doença. Primatas, como humanos e macacos, podem ser infectados e desenvolver doença grave com alta mortalidade.
A infecção humana acontece a partir do contato com morcegos infectados. Uma vez que um indivíduo é infectado, o vírus pode se espalhar através da transmissão entre pessoas por contato direto (através de lesões na pele ou pelas membranas das mucosas) com sangue, secreções ou outros fluidos corporais de infectados.
Objetos contaminados com fluidos corporais de uma pessoa que está doente ou morreu da doença, como roupas de cama, agulhas e equipamentos médicos, também são fontes de transmissão.
As pessoas em maior risco são familiares e profissionais de saúde que cuidam de pacientes infectados sem o uso de medidas adequadas de prevenção. Veterinários e especialistas de laboratórios ou pesquisadores que atuam com primatas não humanos da África também podem ter maior risco de exposição ao vírus.