非洲锥虫病病原体为布氏锥虫。其中布氏冈比亚锥虫引起冈比亚锥虫病，布氏罗得西亚锥虫引起罗得西亚锥虫病。冈比亚锥虫病的传染源主要为患者，因多为慢性，并有无症状带虫者，一些家畜如牛、猪和野生动物如羚羊也可为贮存宿主。罗得西亚锥虫病的主要贮存宿主为家畜和非洲羚羊、狮、猎狗、猴等野生动物，患者也可为传染源。
神经和自主神经节常有异常改变，可出现巨结肠和巨食管。不同株的克鲁斯锥虫引起本病的病理表现存在地域差异，如巨食管和巨结肠在巴西很常见，但在委内瑞拉却很少见。慢性Chagas 病患者多存在心脏副交感神经的去神经支配。心脏病理检查可见全心扩大和心肌肥厚，半数以上有左心室（偶尔为右心室）心尖部变薄并膨出，状如室壁瘤，此为Chagas 病心脏的特征性改变。心腔内可有血栓形成，常见血栓填满心尖部，右房内也常有血栓。
显微镜下所见主要是广泛的心肌纤维化，以左心室明显，并伴有淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞浸润。纤维化和炎症反应常先累及右束支和左前分支，故常发生右束支和左前分支传导阻滞。其他可见毛细血管基底膜增厚和血管平滑肌细胞肥大等。尸检病例很少能在心肌纤维中找到锥虫病原体。
