Wirusa cytomegalii po raz pierwszy wyizolowano w 1956 r. Znaną do dziś nazwę nadał mu Weller dopiero 4 lata później, w 1960 roku. CMV należy do rodziny DNA-wirusów Herpesviridae. Jest największym wirusem w swojej rodzinie. Wykazuje pełną swoistość gatunkową, co oznacza, że ludzki cytomegalowirus rozwija się tylko w komórkach organizmu człowieka, nie atakują nas natomiast typy cytomegalowirusa swoiste dla zwierząt. Po wniknięciu do komórki gospodarza cykl replikacyjny wirusa trwa około 48 godzin. Przez pierwsze 4 godziny zwane fazą natychmiastową dochodzi do transkrypcji fragmentów DNA wirusa odpowiedzialnych za syntezę białek regulacyjnych. Przez kolejne 20 godzin zwane fazą wczesną, pod kontrolą właśnie utworzonych białek regulacyjnych, w komórce gospodarza syntetyzowane są genomy wirusa i białka niezbędne do budowy kapsydów potomnych wirusów. Przez kolejną dobę uwalniane są z zakażonej komórki wirusy potomne. Zakażenie wirusem prowadzi do znacznego powiększenia komórki, stąd wywodzi się nazwa wirusa. Taka komórka jest 2-4-krotnie większa od komórki zdrowej. Ma znacznie powiększone jądro komórkowe i widoczne zarówno w nim, jak i w cytoplazmie wtręty komórkowe otoczone charakterystycznym przejaśnieniem. Wirus cytomegalii może bytować w każdej komórce ustroju, a powiększenie komórek nabłonkowych świadczy o aktywnym zakażeniu i wydzielaniu wirusa przez osobę zakażoną.

Badania epidemiologiczne dowodzą powszechnego rozprzestrzenienia wirusa cytomegalii w populacji, większość zakażeń przebiega bezobjawowo. Do zakażenia CMV może dojść na drodze kontaktów seksualnych, drogą wertykalną z matki na płód w trakcie ciąży i porodu, przez przetoczenie krwi lub przeszczep narządów zakażonych wirusem. Zakażenie może mieć charakter pierwotny lub nawrotowy (reaktywacja wcześniej bytującego wirusa lub nadkażenie nowym szczepem). Cytomegalowirusy udaje się wyizolować ze wszystkich płynów ustrojowych i tkanek. Źródłem zakażenia może być ślina, pokarm kobiecy, wydzielina szyjki macicy, nasienie. Częstość zakażeń zależy od wieku, statusu socjo-ekonomicznego i nasilenia życia płciowego. W krajach wysoko rozwiniętych seropozytywne jest 40-80% populacji w zależności od standardu życia, podczas gdy w krajach rozwijających się kontakt z wirusem miało od 80 do 100% osób dorosłych. Badania serologiczne sprawdzające związek wieku z zakażeniem wirusem cytomegalii wykazały trzy okresy wzmożonego narażenia na infekcję: wczesne dzieciństwo, okres dojrzewania i okres rozrodczy. Nasilona aktywność seksualna, niedawno rozpoczęte życie płciowe, wcześniejsze stwierdzenie choroby przenoszonej drogą płciową, wewnątrzrodzinne szerzenie się zakażenia, posiadanie dzieci w wieku przedszkolnym i jak podaje kilku autorów, wykonywany zawód (praca w żłobku, przedszkolu, placówkach opieki zdrowotnej) znacznie zwiększają ryzyko zakażenia wirusem cytomegalii. Częstość występowania wirusa w nasieniu klinicznie zdrowych mężczyzn wynosi od 2 do 5%. Wirusa wyizolowano z wydzieliny szyjki macicy u 21% zdrowych, aktywnych seksualnie kobiet. Uważa się, że wirus wydzielany jest przez około 9-13 miesięcy po przebyciu pierwotnego zakażenia, reaktywacji latentnego wirusa lub nadkażeniu nowym szczepem CMV. U małych dzieci czas wydzielania aktywnego wirusa może być dłuższy i zależy od wieku. Wśród niemowląt poniżej pierwszego roku życia wydzielaczami wirusa jest 9-15% niemowląt, u dzieci starszych pomiędzy 13 a 36 miesiącem życia wirusa wyizolowano ze śliny lub moczu w 85% przypadków. To dłuższe wydzielanie wirusa u starszych dzieci może być spowodowane wielokrotnym nadkażaniem zmutowanymi formami wirusa wśród populacji przedszkolnej. Preparaty krwi są dobrze udokumentowanym, choć dzięki rozwojowi technik inżynierii molekularnej i skuteczniejszym metodom izolacji wirusa, coraz rzadszym źródłem zakażenia. Należy unikać przetaczania preparatów krwi pochodzących od dawców seropozytywnych noworodkom w trakcie transfuzji wymiennych czy uzupełniających, a także nie używać tych preparatów do transfuzji wewnątrzmacicznych. Ryzyko zakażenia po przetoczeniu jednej jednostki krwi od seropozytywnego dawcy wynosi około 3-5%. Udokumentowano 15% ryzyko zakażenia noworodka po przetoczeniu seropozytywnych preparatów krwi. Jeśli kobieta ciężarna lub noworodek wymagają przetoczenia preparatów krwiopochodnych należy dążyć do dobrania seronegatywnego dawcy. Kolejnym, coraz częściej występującym problemem jest ciąża u pacjentek z obniżoną odpornością. Są to pacjentki po chemioterapii nowotworów, poddane immunosupresji po przeszczepieniu narządów, wreszcie kobiety zarażone wirusem HIV. W grupie tej dochodzi do nawrotowych zakażeń CMV. Istnieją doniesienia o częstszym występowaniu u dzieci tych pacjentek wrodzonej cytomegalii o ciężkim przebiegu.

Wrodzone zakażenie cytomegalią stwierdza się średnio u 1% noworodków (0,5-2,5%) i jest to najczęstsze zakażenie wrodzone u ludzi. Choć u większości osób dorosłych przebieg zakażenia jest łagodny, a nawet bezobjawowy, to u ludzi z obniżoną odpornością, niemowląt i noworodków może być przyczyną choroby o ciężkim przebiegu a czasami nawet śmiertelnym zakończeniu w 10-30% przypadków. Jeśli pierwotnemu zakażeniu ulegnie ciężarna, ryzyko zakażenia płodu szacuje się na 40-50% (w różnych badaniach od 25 do aż 75%), a w tej grupie ryzyko wrodzonej, pełnoobjawowej cytomegalii na 10-15%. Pozostałe 85-90% noworodków zakażone wirusem in utero jest zagrożone odległym w czasie ujawnieniem się uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego, wzroku lub słuchu. Zdaniem niektórych autorów nasilenie przebiegu wrodzonej cytomegalii zależy bezpośrednio od czasu ciąży, w którym matka uległa pierwotnej ekspozycji na wirusa - najcięższy przebieg mają infekcje nabyte w pierwszym trymestrze ciąży. Przebycie zakażenia w pierwszych miesiącach ciąży zwiększa ryzyko wad wrodzonych, małogłowia, zwapnień śródczaszkowych, niskiej masy urodzeniowej. Przebycie infekcji pod koniec ciąży zwiększa natomiast ryzyko ostrej choroby z lokalizacją narządową, śródmiąższowym zapaleniem płuc, uszkodzeniem wątroby, małopłytkowością, plamicą. Zakażenia płodu w trakcie porodu i noworodka po porodzie mają najczęściej przebieg bezobjawowy. Taki przebieg ma infekcja potomstwa u seropozytywnej matki z reaktywacją wirusa w trakcie ciąży. Poziom przeciwciał anty-CMV w surowicy matki nie ma związku z nasileniem choroby. Przeciwciała swoiste odgrywają jednak rolę w zmniejszeniu wiremii w zakażonym organizmie. Umożliwiają one lizę przy udziale dopełniacza obecnych w organizmie wirionów, zmniejszają ich zakaźność i rozprzestrzenianie się drogą przestrzeni międzykosmkowych w łożysku. Większe znaczenie w zwalczaniu zakażenia CMV ma odporność typu komórkowego z udziałem limfocytów cytotoksycznych i NK. Biorą one udział w niszczeniu zakażonych wirusem komórek, zmniejszając liczbę nowych wirionów i zabezpieczając przed wznową wiremii.