Fåglar fungerar som reservoarer och olika typer av myggor, bl.a. Culex, som vektorer. Eventuellt kan andra blodsugande insekter också fungera som vektorer. Infektionscykeln går mellan fågel och de blodsugande myggorna, som ibland även smittar människor och hästar. Människor och hästar får dock så låg virushalt i blodet att de fungerar som slutvärdar. Man har däremot sett smittspridning på människa vid blodtransfusioner, organdonationer, amning och transplacentalt. Vissa fågelarter utsöndrar virus i olika typer av sekret och exkret och kan smitta andra fåglar horisontellt. Utbrott av WNV följer myggsäsongen.