Vain tietyt Anopheles-suvun hyttyslajit – ja vain näiden lajien naaraat – voivat levittää malariaa.
Malarian aiheuttaa yksisoluinen loinen nimeltä Plasmodium. Naaraspuoliset Anopheles-hyttyset poimivat loisen tartunnan saaneista ihmisistä, kun ne purevat saadakseen verta, jota ne tarvitsevat muniensa ruokkimiseen. Hyttysen sisällä loiset lisääntyvät ja kehittyvät. Kun hyttynen puree uudelleen, sylkirauhasen sisältämät loiset ruiskutetaan ja ne kulkeutuvat pureman saaneen henkilön vereen.
Malarian loiset lisääntyvät nopeasti maksassa ja sitten tartunnan saaneen henkilön punasoluissa. Yhden tai kahden viikon kuluttua tartunnan saamisesta ilmaantuvat ensimmäiset malarian oireet: yleensä kuumetta, päänsärkyä, vilunväristyksiä ja oksentelua. Jos malariaa ei hoideta nopeasti tehokkailla lääkkeillä, se voi tappaa tartuttamalla ja tuhoamalla punasoluja ja tukkimalla kapillaareja, jotka kuljettavat verta aivoihin tai muihin elintärkeisiin elimiin.
Ihmisen malariaa on neljää tyyppiä: Plasmodium vivax, P. malariae, P. ovale ja P. falciparum. P. vivax ja P. falciparum ovat yleisimmät muodot. Falciparum-malaria – tappavin tyyppi – on yleisin Saharan eteläpuolisessa Afrikassa, jossa se aiheuttaa vuosittain yli 400 000 kuolemantapausta.
Viime vuosina joihinkin ihmisillä esiintyneisiin malariatapauksiin on sairastunut myös Plasmodium knowlesi -lajia, joka aiheuttaa malariaa apinoilla ja jota esiintyy tietyillä Kaakkois-Aasian metsäalueilla.