La bactérie Legionella vit dans l'eau ou dans le sol imbibé d'eau, et elle doit être inhalée pour causer une infection. Dans la nature, rien ne permet de disperser les gouttelettes d'eau infectées par la Legionella dans l'air. Toutefois, les tours de réfrigération et les condenseurs évaporatifs modernes des grands édifices facilitent l'apparition dans l'air de ces bactéries d'origine hydrique.
Une telle tour fonctionne en pulvérisant de fines gouttelettes d'eau dans l'air de chauffage. Plus les gouttelettes sont minuscules, plus le refroidissement est efficace, par conséquent divers dispositifs sont utilisés pour transformer les grosses gouttes en gouttelettes de plus en plus fines. Ces tours sont souvent contaminées par des dépôts de tartre et des algues, deux éléments qui favorisent la prolifération de Legionella.
Dans les édifices plus vieux, mal conçus ou mal entretenus, l'eau évaporée ou des gouttelettes peuvent pénétrer à l'intérieur du système de climatisation par des brèches dans les conduites, en particulier si celles-ci se trouvent trop près de la tour de réfrigération. La vapeur d'eau et les gouttelettes contaminées sortent aussi directement par le haut du refroidisseur, et gagnent éventuellement les tours de refroidissement des immeubles adjacents. La plupart du temps, la maladie des légionnaires se manifeste dans de grands établissements, et tout particulièrement dans des hôtels et des hôpitaux ou des paquebots de croisière. La maladie se transmet par le biais des systèmes de climatisation, de chauffage et de refroidissement.
Legionella peut facilement survivre dans les réservoirs d'eau chaude. Elle a été détectée dans les pommes de douche qui projettent l'eau en gouttelettes assez fines pour atteindre les poumons. Les humidificateurs électriques et les appareils d'assistance respiratoire utilisés en milieu hospitalier ont abrité la bactérie responsable de cas de maladie des légionnaires. Elle a été parfois transmise en plein air, habituellement dans les endroits où des travaux d'excavation ont déplacé de la terre excessivement humide.
La bactérie peut également atteindre les poumons par aspiration. L'aspiration se produit lorsque des liquides ou des aliments sont accidentellement inhalés dans les poumons au lieu d'être avalés et d'aller dans l'estomac.
Bien que la maladie des légionnaires puisse frapper n'importe qui, quelques personnes y sont plus vulnérables. Les personnes d'âge moyen et les aînés en courent un plus grand risque. Les affections ci-après augmentent le risque de contracter la maladie des légionnaires :
- le cancer;
- une maladie chronique du rein;
- l'usage des corticostéroïdes (par ex. la prednisone, la dexaméthasone);
- le diabète;
- une greffe d'organe;
- le tabagisme;
- une infection virale ou toute autre affection susceptible d'affaiblir le système immunitaire.
La maladie des légionnaires ne se transmet pas d'une personne à l'autre; elle n'est donc pas contagieuse. Les preuves qui existent permettent d'avancer que les personnes qui boivent de l'eau contaminée ne la contracteront que s'ils l'aspirent ou l'inhalent.