As carraças tornam-se infetadas quando se alimentam de roedores, como o rato-de-pés-brancos, que transportam a bactéria. A carraça pode então transmitir esta infeção ao alimentar-se de outro hospedeiro, como um cavalo ou um veado. As bactérias migram da carraça para o cavalo após 12 a 24 horas de fixação.

Em áreas onde a incidência da doença é elevada entre as pessoas, apenas cerca de 50% dos cavalos provavelmente ficam infetados. Destes cavalos, menos de 1 em cada 10 desenvolve sinais clínicos da doença. Os restantes cavalos têm uma infeção subclínica (possuem anticorpos contra a bactéria, mas permanecem clinicamente saudáveis) ou o seu sistema imunitário combate as bactérias (e estes cavalos mantêm os anticorpos contra a doença de Lyme durante até um ano).

As pessoas também podem ser infetadas com a doença de Lyme, mas não existe risco de transmissão da doença de cavalos para humanos.