Μετά την είσοδό τους στον οργανισμό οι παθογόνες λεπτόσπειρες διασπείρονται σε όλο το σώμα μέσω της κυκλοφορίας (αίμα). Σε αντίθεση με άλλα μικρόβια, οι λεπτόσπειρες δεν προκαλούν "εκρηκτική" νόσο αμέσως μετά την είσοδό τους στον οργανισμό.
Αρχικά οι λεπτόσπειρες "αποφεύγουν" τους αμυντικούς μηχανισμούς του οργανισμού και εξακολουθούν να κυκλοφορούν στο αίμα, ώσπου το ανοσοποιητικό σύστημα αντιδρά (όταν φυσικά ο σκύλος είναι κατά τα άλλα υγιής και εμβολιασμένος) και καταφέρνει να καθαρίζει τις λεπτόσπειρες από το αίμα και τους περισσότερους ιστούς.
Μετά, οι λεπτόσπειρες "κρύβονται" σε συγκεκριμένα όργανα, όπως οι νεφροί. Η εισβολή των λεπτοσπειρών στους νεφρούς και η παραμονή τους εκεί συμβαίνει στους περισσότερους μολυσμένους σκύλους. Από τους νεφρούς, μέσω του ούρου, οι λεπτόσπειρες διασπείρονται στη συνέχεια στο περιβάλλον.
Η πρόγνωση της νόσου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σοβαρότητα της βλάβης που θα προκληθεί στους νεφρούς του ζώου!
Η Λεπτοσπείρωση είναι μια "πολυσυστηματική" νόσος που προσβάλλει πολλά και διαφορετικά όργανα στον οργανισμό του σκύλου(και του Ανθρώπου), με πιο συχνά: νεφρούς, συκώτι, πνεύμονες, σπλήνα,μάτια, εγκέφαλο, οστά,γεννητικά όργανα. Ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο οι λεπτόσπειρες προκαλούν καταστροφή των ιστών και δυσλειτουργία αυτών των οργάνων είναι άγνωστος μέχρι στιγμής. Πιθανολογείται πως η φλεγμονή που δημιουργείται στα προσβεβημένα όργανα από τον πολλαπλασιασμό του μικροβίου είναι η βασική αιτία καταστροφής τους.