Збудником лямбліозу є паразит із групи найпростіших — Lamblia intestinalis. Цей мікроорганізм існує в двох формах: вегетативній (трофозоїт) і цистній. Вегетативна форма представлена рухомим мікроорганізмом. За допомогою спеціальних виростів цитоплазми (4 пари джгутиків і присоска) лямблія прикріплюється до слизової оболонки дванадцятипалої та тонкої кишки, де росте і розмножується. У разі потрапляння в товстий кишечник паразит перетворюється на цисти (вкривається твердою оболонкою), і з калом виходить в навколишнє середовище.

Трофозоїт дуже чутливий до впливу ультрафіолетового опромінення, низької та високої температури, висушування, тому тривалість життя цієї форми поза організмом господаря становить не більше 1 години. Циста зберігає свою життєздатність у навколишньому середовищі до 4 місяців. Саме в цій формі лямблія потрапляє в організм людини і провокує розвиток захворювання. Але навіть циста може втратити свої інвазивні властивості: під впливом прямих сонячних променів, критично низької температури (від -25°С) та висококонцентрованих дезінфікуючих засобів мікроорганізм вмирає.

Основним джерелом патогенного мікроорганізму є людина (хвора або паразитоносій).

Механізм інфікування — фекально-оральний. Він здійснюється декількома шляхами:

контактно-побутове зараження у дітей виникає в основному через іграшки, посуд та інші елементи побуту, особливо під час гри дитини в пісочниці;

водне зараження відбувається в разі потрапляння неочищеної води до ШКТ (під час купання у відкритій водоймі діти часто випадково заковтують воду);

харчове зараження настає у разі вживання недостатньо оброблених сирих ягід, фруктів та овочів.

Діти часто інфікуються через недотримання елементарних правил гігієни. Такі «шкідливі» звички, як смоктання пальців, іграшок та інших предметів — найбільш «популярні» причини лямбліозу в дітей.

Інкубаційний період після потрапляння лямблії в тонкий кишечник становить від 5 днів до 4 тижнів. Тривалість безсимптомного носійства залежить від первинного стану імунної системи дитини: в разі зниженої резистентності організму прояви хвороби наступають швидше. Після потрапляння цисти в дванадцятипалу кишку вона перетворюється у вегетативну форму і починає швидко рости та розмножуватися. У процесі пересування лямблії шлунково-кишковим трактом слизова оболонка кишечника подразнюється, наступають запальні зміни (дуоденіт, ентерит). Надмірне подразнення слизової оболонки ДПК викликає рефлекторну дисфункцію жовчовивідних шляхів і жовчного міхура, що проявляється їх дискінезією. У товстому кишечнику лямблія втрачає свої «інвазивні» властивості та перетворюється на цисти.

Від хворої людини в зовнішнє середовище виділяється величезна кількість цист лямблій: з 1 г фекалій дитини може виділитися 200–250 тис, у дорослого — до 12 млн. цист (за добу понад 18 млрд.). Цисти лямблій можуть зберігати життєздатність у вологому середовищі до 70 діб, у воді до 3 місяців.