"C. burnetii" si riscontra in due forme: la variante a piccole cellule (VPC) che costituisce la forma infettante che si trova nell'ambiente e la variante a grandi cellule (VGC) che deriva dalla prima e si riscontra all'interno delle cellule infette. La VPC è strutturalmente differente rispetto alla VGC ed è resistente alle variazioni di temperatura, umidità e pH presenti nell'ambiente dove può perdurare per mesi o anni. Raggiunta le cellule bersaglio, ovvero monociti e macrofagi, le VPC vengono internalizzate per endocitosi. I vacuoli citoplasmatici contenenti il batterio si fondono con i lisosomi costituendo un fagolisosoma, all'interno del quale il patogeno è in grado di trasformarsi in VGC e di moltiplicarsi. Alla fine della moltiplicazione, le VGC si trasformano nuovamente in VPC e vengono liberate in seguito a lisi cellulare. "C. burnetii" è in grado di sfuggire alla risposta anticorpale grazie a variazioni nel lipopolisaccaride di membrana che può presentarsi in fase I, quando il batterio è altamente infettante poiché un polisaccaride impedisce l'aggancio degli anticorpi, o in fase II quando invece, in seguito ad una delezione del gene codificante per tale struttura, è suscettibile alla risposta umorale.