L'ameba segue le fibre nervose olfattive, dalla regione olfattiva migra successivamente ad altre aree del cervello, dove si nutre del tessuto nervoso, con conseguente necrosi e sanguinamento significativi. Il parassita comincia quindi a consumare le cellule del cervello mediante un amoebostomo, un apparato di aspirazione ricco di actina che si estende dalla sua superficie cellulare Tutto ciò provoca il quadro di meningoencefalite amoebica primaria (PAM o PAME).