Wirusa do końca lat pięćdziesiątych znaleziono u takich gatunków ptaków jak gołąb skalny, synogarlica senegalska, czarnowron, wróbel domowy, czapla złotawa, pustułka zwyczajna. W latach sześćdziesiątych Schmidt i El Mansoury donieśli o znalezieniu wirusa u koniowatych z Egiptu. Przeciwciała neutralizujące WNV znaleźli u 67% koni, 47% osłów i 44% mułów.
Wirus namnaża się w cytoplazmie, co jest typowe dla przedstawicieli Flavivirus z nielicznymi wyjątkami, w bliskim sąsiedztwie siateczki śródplazmatycznej szorstkiej. Następnie cząstki wirusa dostają się do pęcherzyków tejże siateczki i opuszczają komórkę w mechanizmie wydzielnicznym.
W warunkach laboratoryjnych powoduje śmierć myszy (podany do mózgu, nosa i otrzewnej, jednak nie podskórnie). U makaków królewskich (rezusów) wywołuje śmiertelne zapalenie opon mózgowych. Odporne są nań zaś koczkodany, kotawiec zielonosiwy, świnki morskie (kawie domowe), króliki, jeże.