Жгутики лейшмании захватываются макрофагами, превращаются в них в амастиготы и размножаются. В месте внедрения паразита формируется гранулема, состоящая из макрофагов, содержащих лейшмании, ретикулярных, эпителиоидных и гигантских клеток (первичный аффект). Через несколько недель гранулема подвергается обратному развитию или рубцеванию.
В дальнейшем лейшмании могут проникать в регионарные лимфоузлы, затем диссеминировать (распространяться) в селезенку, костный мозг, печень и другие органы, но в большинстве случаев в результате иммунного ответа происходит разрушение зараженных клеток и инфекция приобретает субклинический (с невыраженной клинической картиной) или скрытый характер.
В этих случаях становится возможной передача инфекции при переливаниях крови. В случаях пониженной реактивности или при воздействии иммуносупрессорных факторов отмечается интенсивное размножение лейшмании в макрофагах, возникает специфическая интоксикация с увеличением паренхиматозных органов, с нарушением их функции. Происходит атрофия клеток печени.
Печеночная ткань начинает замещаться соединительной. Отмечаются атрофия пульпы селезенки и нарушение костномозгового кроветворения, возникают анемия и кахексия. Часто развиваются вторичная инфекция, амилоидоз почек. Во внутренних органах отмечаются изменения, характерные для гипохромной анемии. У выздоравливающих формируется стойкий иммунитет.