Cuando el virus de la rabia se propaga a un nuevo huésped, primero ataca a las células musculares, lo que impide que el sistema inmunológico del huésped reconozca la invasión. A continuación, se une a las neuronas en la unión neuromuscular. El virus de la rabia es neurotrópico, por lo que se une preferentemente a las neuronas, específicamente a los receptores de acetilcolina en las neuronas. Después de unirse a la unión neuromuscular, utiliza el transporte retrógrado para viajar por el axón de la neurona. Cuando el virus llega al cuerpo de la célula neuronal, se propaga rápidamente al sistema nervioso central, donde se replica en las neuronas motoras y llega rápidamente al cerebro. A continuación, viaja al sistema nervioso periférico y autónomo y finalmente llega a las glándulas salivales.
Entonces, ¿por qué el virus de la rabia causa hidrofobia? El virus se acumula en las glándulas salivales del huésped para poder transmitirse al siguiente huésped, a menudo a través de heridas infligidas por una mordedura. A medida que el virus se propaga a través de las mordeduras, el agua potable o la deglución disminuiría la transmisión (al reducir las cantidades de saliva infectada presente en la boca). Para prevenir esto, el virus de la rabia causa espasmos dolorosos en la garganta y la laringe. Esto hace que la producción de saliva en el huésped aumente enormemente, y también significa que beber, o incluso pensar en beber, provoca espasmos dolorosos en la garganta. Dado que los movimientos musculares que ocurren mientras se bebe son involuntarios, y que el virus ya ha infectado el sistema nervioso autónomo y las neuronas motoras, esto es lo que le permite controlar los movimientos musculares involuntarios de la garganta y la laringe en el huésped. Esta asociación de la deglución con el dolor insoportable y la incapacidad de tragar, que conduce a la asfixia, es lo que provoca el miedo al agua.
Por lo tanto, el término “hidrofobia” en este caso es algo engañoso: bañarse o un cuerpo de agua podría no desencadenar una respuesta hidrofóbica (a menos que la ingestión de agua fuera una posibilidad), ya que el miedo es más específicamente el miedo a asfixiarse con líquidos debido a la dificultad para tragar.