Malaria wird durch einen einzelligen Erreger (Plasmodium) hervorgerufen. Weibliche Stechmücken (Anopheles) übertragen die Erreger von Mensch zu Mensch. In seltenen Fällen kann der Erreger während der Schwangerschaft von der Mutter auf das ungeborene Kind übertragen werden. Auch eine Übertragung von infiziertem Blut (z. B. Blutkonserven) oder durch verschmutzte Injektionsnadeln ist möglich.

Während ihrer Entwicklung nehmen die Plasmodien verschiedene Formen an, die sich entweder geschlechtlich oder ungeschlechtlich vermehren können. Der Entwicklungskreislauf verläuft zweigeteilt: Im Menschen vermehren sich die Erreger ungeschlechtlich, in der Mücke dagegen geschlechtlich.

Während des Stichs einer infizierten Mücke gelangen die infektiösen Formen der Erreger (Sporozoiten) mit dem Speichel der Mücke in die Blutbahn des Menschen. Mit dem Blut werden sie in die Leber gespült und dringen in die Leberzellen ein. Dort wandeln sich die Erreger in eine Vermehrungsform (Schizogonie) um und beginnen sich zu teilen. Innerhalb von 5-7 (P. falciparum) oder 6-18 Tagen (P. vivax, P. ovale) entstehen bis zu 30000 Erreger (Merozoiten) pro Leberzelle und bringen diese zum Platzen.

Bild: Rote Blutkörperchen mit Malaria-Erregern (dunkelrot) (Quelle: Prof. Thomas Löscher, Tropeninstitut München).

Dadurch gelangen die Merozoiten wieder in die Blutbahn und befallen die roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Sie dringen in die Blutkörperchen ein und vermehren sich dort so lange, bis die Zelle platzt (Schizogonie) und die neu entstandenen Merozoiten in die Blutbahn entleert. Diese befallen nun neue Blutkörperchen. Nach mehreren dieser Vermehrungskreisläufe kann bei der Malaria tropica eine große Anzahl der roten Blutkörperchen befallen werden, was zu dem schweren Krankheitsbild dieser Malariaform führt. Bei der milderen Malaria tertiana und quartana sind jeweils nur maximal 1-2% der roten Blutkörperchen betroffen.

Die regelmäßigen Fieberschübe, wie sie vor allem bei der Malaria tertiana und quartana auftreten können, sind eine Reaktion des Körpers auf das gleichzeitige Freisetzen der Erreger aus den roten Blutkörperchen. Solange sich die Erreger jedoch in den roten Blutkörperchen befinden, sind sie vor Angriffen des menschlichen Immunsystems besser geschützt.

Einige wenige Erreger wandeln sich in männliche und weibliche Geschlechtsformen (Gametozyten) um. Werden die im Blut befindlichen Gametozyten beim Stechen von einer Anopheles-Mücke aufgenommen, so gelangen sie in den Darm des Insekts. Dort vereinigen sich die Geschlechtsformen zu einer befruchteten Eizelle, aus der schließlich neue infektiöse Sporozoiten entstehen. Die Sporozoiten wandern in die Speicheldrüse der Mücke und können von dort während eines Stichs wieder übertragen werden. Der Kreislauf beginnt von neuem.

Bei Plasmodium vivax und Plasmodium ovale (Malaria tertiana) verbleiben einige Erreger in der Leber (Hypnozoiten). Innerhalb einer variablen Ruhephase mit einer Dauer von wenigen Wochen bis zu mehreren Jahren können sie sich jederzeit weiterentwickeln und neue rote Blutkörperchen befallen. Dadurch können diese Erreger noch Jahre nach einer Infektion Rückfälle auslösen. Die Auslöser dieser Rückfälle sind kaum bekannt, Stress und andere Infektionen begünstigen sie jedoch. Plasmodium malariae (Malaria quartana) kann sich darüber hinaus vermutlich lebenslang in geringer Zahl in den Erythrozyten vermehren. Zu Krankheitserscheinungen kommt es nur in Phasen einer stärkeren Vermehrung.