Dokładne pochodzenie wirusa Marburg jest nadal nieznane. W tej chwili uważa się, że chorobą, za którą jest odpowiedzialna, może być choroba odzwierzęca, utrzymywana przez jedno lub więcej rodzimych zwierząt kontynentu afrykańskiego. Dotychczasowe badania nie pozwoliły jednak zidentyfikować naturalnego rezerwuaru choroby, chociaż przeanalizowano wiele kręgowców i stawonogów.
Według Światowej Organizacji Zdrowia, ludzie nie są częścią naturalnego cyklu wirusa, więc zakażenie w zasadzie wynikałoby z przypadkowego kontaktu z innym zakażonym naczelnym. W rzeczywistości udokumentowano transmisję przez niektóre gatunki małp, prawdopodobnie działając jako „wzmacniający gospodarze” dla wirusa Marburg. Ponadto niektóre dowody sugerują, że naczelne mogą z kolei zostać zainfekowane przez kontakt z nietoperzami .
