A origem exata do vírus Marburg ainda é desconhecida. Actualmente, acredita-se que a doença pela qual é responsável pode ser uma zoonose, mantida por um ou mais animais nativos do continente africano. No entanto, a pesquisa realizada até o momento não permitiu identificar o reservatório natural da doença, embora muitos vertebrados e artrópodes tenham sido analisados.
Segundo a Organização Mundial de Saúde, os seres humanos não fazem parte do ciclo natural do vírus, então a infecção seria basicamente devido ao contato casual com outro primata infectado. De fato, a transmissão foi documentada através de algumas espécies de macacos, que provavelmente atuam como "amplificadores" do vírus Marburg. Além disso, algumas evidências sugerem que os primatas podem, por sua vez, ser infectados pela exposição a morcegos .
