傳播途徑主要是透過汙染的水源或未煮熟的食物如海產品、蔬菜經口攝入。居住擁擠，衛生狀況差，特別是公用水源是造成暴發流行的重要因素。人與人之間的直接傳播不常見。

在正常胃酸條件下，如以水為載體，需飲入大於1010個細菌方能引起感染；如以食物作為載體，由於食物高強度的緩衝能力，感染劑量可減少到102～104個細菌。任何能降低胃中酸度的藥物或其他原因，都可使人對霍亂弧菌感染的敏感性增加。

病菌到達小腸後，粘附於腸粘膜表面並迅速繁殖，不侵入腸上皮細胞和腸腺，細菌在繁殖過程中產生腸毒素而致病。01群霍亂弧菌感染可從無症狀或輕型腹瀉到嚴重的致死性腹瀉。在古典生物型霍亂弧菌感染中，無症狀者可達60%；在ElTor生物型感染中，無症狀者可達75%。霍亂弧菌古典生物型所致疾病較ElTor生物型嚴重。

人類在自然情況下是霍亂弧菌的唯一易感者，主要透過汙染的水源或飲食物經口傳染。在一定條件下，霍亂弧菌進入小腸後，依靠鞭毛的運動，穿過粘膜表面的粘液層，可能藉菌毛作用粘附於腸壁上皮細胞上，在腸粘膜表面迅速繁殖，經過短暫的潛伏期後便急驟發病。該菌不侵入腸上皮細胞和腸腺，也不侵入血流，僅在區域性繁殖和產生霍亂腸毒素，此毒素作用於不粘膜上皮細胞與腸腺使腸液過度分泌，從而患者出現上吐下瀉，瀉出物呈“米泔水樣”並含大量弧菌，此為本病典型的特徵。

霍亂腸毒素本質是蛋白質，不耐熱，56攝氏度經30分鐘，即可破壞其活性。對蛋白酶敏感而對胰蛋白酶抵抗。該毒素屬外毒素，具有很強的抗原性。現已能將該毒素高度精製成晶狀，仍保持極強的生物學活性。