Trypanosoma kí sinh ở máu và mô của động vật có xương sống và người. Chúng cũng có thể kí sinh ở bộ máy tiêu hoá của động vật không xương sống (côn trùng hút máu), chưa xác định rõ vai trò của động vật có vú (nuôi) và thú hoang dại nên chú ý phát hiện trùng roi ở một số động vật nuôi. Đối với T. rhodesiense nguồn bệnh chính là động vật hoang dại và mèo nhà. Nhiễm Tb rhodesiense chủ yếu là bệnh của động vật săn được. Tất cả các giai đoạn kí sinh ở động vật có xương sống và không xương sống, kí sinh trùng đều có roi. Trùng roi thân dài, thon hai đầu. Kích thước dài: 14 - 33 µm, ngang 1,5 - 3,5 µm. Từ thể gốc roi ở phía đuôi đi ra một màng sóng theo dọc thân đến đầu, tận cùng là roi tự do ở ngoài thân.

Nhân ở giữa thân. Ở giai đoạn cấp tính của bệnh, trong thân trùng roi không thấy có hạt. Trùng roi kí sinh ở máu, hạch bạch huyết, dịch tủy sống, tổ chức võng mạc nội mô của gan, lách, não. Trypanosoma không xâm nhập vào tế bào mô mà chỉ ở khoảng gian bào não, hạch. Số lượng trùng roi tăng nhanh bằng hình thức sinh sản vô giới. Nguồn bệnh là một số loài động vật có vú nuôi trong nhà (chó, lợn, dê, cừu, trâu, bò, ngựa). Những động vật này thường chỉ là vật mang trùng, không hoặc ít khi mắc bệnh, Bệnh Trypanosoma gambiense giới hạn ở một số vùng của châu Phi: Senegan, Angola, Tanzania, Congo. Đường lây là vật trung gian truyền bệnh là ruồi hút máu Glossina (Tse-Tse) gồm các loài: G.palpalis, G.morsitans, G.tachinoides do đó cần chú ý phát hiện trùng roi ở một số động vật nuôi.