A doença é causada por um vírus transmitido por mosquitos, e possui dois ciclos de transmissão (urbano e silvestre). No ciclo urbano, a transmissão ocorre a partir de vetores urbanos (Aedes aegypti) infectados. No ciclo silvestre, os transmissores são mosquitos com hábitos predominantemente silvestres, sendo os gêneros Haemagogus e Sabethes os mais importantes.

No ciclo urbano, os primatas não humanos são considerados os principais hospedeiros, amplificadores do vírus, e são vítimas da doença assim como o ser humano, que, nesse ciclo, apresenta-se como hospedeiro acidental.

É uma doença de notificação compulsória mediata, ou seja, todo evento suspeito (tanto morte de primatas não-humanos, quanto casos humanos com sintomatologia compatível) deve ser prontamente comunicado/notificado, em até 7 dias após a suspeita inicial.

Os macacos transmitem a febre amarela aos seres humanos e são importantes sentinelas para alerta em regiões onde o vírus está circulando. Macacos mortos são analisados em exames específicos para detectar se a causa morte foi Febre Amarela, o que aciona o alerta de cuidado também com os seres humanos.