V erythrocytech jsou patrná plasmodia v různých fázích vývoje (od časných, prstenčitých trofozoitů po vícejaderné schizonty a posléze merozoity, které se uvolňují hemolýzou). U plasmodium falciparum vývoj probíhá v endoteliích kapilár. Uvolněné merozoity napadají další erythrocyty nebo se transformují na gametocyty, které zůstávají v oběhu a nakazí komára.

Jaterní postižení je různé (zejm. dochází ke střádání malarického pigmentu) a v hepatocytech mohou přežívat dormantní formy, ze kterých se po letech malarie může obnovit.