Ο ιός προσβάλλει τους γραμμωτούς μύες και επομένως, ο όρος «πλευροδυνία» είναι παραπλανητικός, επειδή σπάνια πρόκειται για ”πλευρίτιδα”, δηλαδή λοίμωξη της υπεζοκοτικής κοιλότητας. Παρατηρείται νέκρωση των γραμμωτών μεσοπλεύριων μυών [που εξηγεί τη συχνή αύξηση της κρεατινίνης-κινάσης. Αντίθετα, οι χρονιότερες μορφές, όπως η μυοκαρδίτις, η δερματομυοσίτις, το σύνδρομο χρόνιας κόπωσης, ακόμη και ο νεανικός διαβήτης τύπου I πιστεύεται ότι οφείλονται σε ανοσολογικές αντιδράσεις.
Μετά περίοδο επωάσεως, συνήθως μιας εβδομάδας, στο ΓΕΣ, ο ιός διασπείρεται αιματογενώς και προσβάλλει τα όργανα στόχους, τους σκελετικούς μύες, το ΚΝΣ (μηνιγγίτις, εγκεφαλίτις) και το μυοκάρδιο (καρδίτις, με ή χωρίς περικαρδίτιδα). Ο ιός παραμένει στα κόπρανα ή στο φάρυγγα για περίπου 2 εβδομάδες μετά τη λύση των συμπτωμάτων.