阴道毛滴虫病的病原体是阴道毛滴鞭毛虫。体部呈梨形，长10-30微米，宽为5-15微米。一般比白细胞大2倍。前端有4根鞭毛，鞭毛约有2/3虫体长，用于爬动和探路。虫体腹面可波动使虫体作螺旋式运动。毛滴虫的伸缩能力也很强，常能改变其形体穿过前进中的阻碍物。虫体的前1/3处有细胞核，静止时为椭圆形，有明显的核膜，核质具有分布均匀的染色质，并有轴柱伸出尾部。毛滴虫仅有滋养体期而无包囊期，以二分裂或多分裂方法进行繁殖。在室温的外界环境中，活动能力很强，低温时(3-5℃)活动能力明显减低，但也能活21天，干燥时易死亡。除了可寄生于女性阴道之外，尿道也是一个重要栖息场所。有时也居于膀胱。

毛滴虫主要寄生于阴道的鳞状上皮表面中，而不是寄生于柱状上皮表面。子宫颈虽也受到感染，但滴虫发现率只为13%。尿道和尿道旁腺也是滴虫喜于寄生的部位，滴虫阳性率达90%。阴道毛滴虫常粘附于上皮细胞作阿米巴运动。爬行在单层细胞的上面或下面，推测这种机械性损伤引起症状;另外滴虫释放毒性物质引起病变，在滴虫不能到达的上皮下组织中可有严重的细胞浸润;再有细菌感染改变了阴道PH值，且炎症引起组织坏死，这些也有利于滴虫的入侵。