陰道毛滴蟲的致病力隨著蟲株及宿主生理狀況、免疫功能、內分泌以及陰道內細菌或真菌感染等而改變，尤其是婦女在妊娠及泌尿生殖系統生理失調時更易出現炎癥。感染數天后，陰道粘膜出現充血、水腫、上皮細胞變性脫落，白細胞炎癥反應。健康婦女陰道因乳酸桿菌作用，pH值維持在3.8-4.4之間，可抑制其他細菌生長，不利于滴蟲生長，稱為陰道的自凈作用。然而滴蟲在陰道中消耗糖原，妨礙乳酸桿菌的酵解作用，影響乳酸濃度，從而使陰道pH轉為中性或堿性。妊娠及月經后的陰道生理周期使pH接近中性，這些都有利于滴蟲繁殖，因而感染和復發率較高。

感染初期，毛滴蟲對陰道上皮細胞粘附，并產生細胞外毒性因子。粘附過程除涉及到至少四種粘附蛋白（2-65KD）的參與外，還與毛滴蟲的阿米巴樣變形有關，已報道毛滴蟲分泌的毒性因子包括：細胞分離因子，兩種半胱氨酸蛋白酶（30KD和6KD），以及一種溶血毒素。溶血作用可能是滴蟲與紅細胞直接作用的結果。