不同于HSV和VZV，HCMV感染不會引起皮膚疾病，但HCMV感染可引發內臟疾病，包括在健康人體引發單核細胞增多癥。其主要危害是高比率的先天性感染（約1%嬰兒）。雖然大部分感染者是無癥狀的，但約20%患者可出現神經功能缺損。此外，HCMV原發或重新激活也是免疫功能低下患者發病和死亡的重要原因。
HCMV可感染血管內皮細胞和白細胞，并在內皮細胞中誘發典型的包涵體特征。在體外單核細胞感染實驗中，病毒井不能引起相應的細胞病理學現象，表明HCMV在單核細胞中增殖受限制，推測這類細胞可能是HCMV的潛伏感染場所。HCMV可通過多種不同的機制誘發疾病的發生，包括直接組織損傷和免疫損傷。雖然肺部HCMV感染直接造成黏膜上皮細胞損傷可能是HCMV感染引起的肺炎的致病機制，但在動物模型上的實驗表明，針對HCMV感染的免疫應答引起的免疫損傷可能是HCMV引發肺炎的主要機制。與之相應的，肺組織HCMV滴度并不能反映肺炎的嚴重程度。