El VLA es un arbovirus que se transmite entre sus huéspedes mamíferos a través de especies competentes de mosquitos picadores Culicoides. La transmisión del VLA también puede producirse a través del semen de animales infectados, y se ha demostrado que cepas/serotipos específicos son capaces de atravesar la barrera placentaria. Ambas vías de transmisión se han confirmado en la cepa de serotipo 8 que afectó al norte de Europa desde 2006. La literatura actual indica que la transmisión horizontal sin vectores del VLA es un evento infrecuente que requiere un contacto estrecho de los animales. La relevancia para la epizootiología de la enfermedad es, por tanto, limitada.
Tras una replicación inicial en los leucocitos agranulares, en el lugar de la inoculación, y en los ganglios linfáticos regionales, los linfocitos, monocitos, células dendríticas y macrófagos infectados diseminan el virus a lugares secundarios (principalmente pulmones, bazo y ganglios linfáticos). El VLA puede detectarse asociado a los eritrocitos, en los que no se replica pero persiste en las invaginaciones de su membrana. La asociación del VLA con los eritrocitos se detecta poco después de la infección (24 h) y persiste durante toda la duración de la viremia, protegiendo al virus de la eliminación inmunitaria. Debido a este mecanismo, en los rumiantes la viremia es prolongada, incluso en presencia de altos niveles de anticuerpos neutralizantes. De hecho se ha aislado el virus en muestras de sangre recogidas hasta 60 días después de la infección. Según la especie, la edad y el serotipo, el ARN del VLA puede detectarse por RT-PCR mucho tiempo después.
La infección por el VLA en rumiantes induce una rápida producción de anticuerpos contra las proteínas estructurales y no estructurales. Los anticuerpos neutralizantes confieren una protección duradera contra la reinfección por un serotipo homólogo del VLA. El nivel de anticuerpos neutralizantes detectado por las pruebas de neutralización del suero (SNT) no se correlaciona necesariamente con el grado de protección. La inmunidad celular desempeña un papel importante en la protección contra la infección por el VLA. Los anticuerpos contra la VP7 son específicos de serogrupo, ya que la VP7 está bien conservada entre los diferentes serotipos. La detección de anticuerpos anti-VP7 se utiliza actualmente para el diagnóstico serológico de la infección por el VLA mediante pruebas ELISA.