Erreger
Es ist bekannt, dass mehrere Mitglieder der Cestodenfamilie (Bandwürmer) Diphyllobothriidae den Menschen infizieren können. Diese pseudophyllidischen Cestoden haben einen Scolex mit Bothrien (Rillen) anstelle von Saugnäpfen wie bei den cyclophyllidischen Cestoden (die Gruppe, die fast alle den Menschen infizierenden Arten umfasst). Alle Arten, die mit Diphyllobothriiden-Infektionen beim Menschen in Verbindung gebracht werden, haben einen marinen oder aquatischen Lebenszyklus, und die Übertragung erfolgt durch den Verzehr von ungekochtem Fisch.
Neuere Forschungen, die morphologische und molekulare Daten einbeziehen, haben zu einer Neuklassifizierung und Umbenennung der meisten Diphyllobothriiden geführt, die den Menschen infizieren. Dibothriocephalus latus (=Diphyllobothrium latum), der „breite Fischbandwurm“, wird in der Regel als der häufigste Erreger der Diphyllobothriasis beim Menschen angesehen. Es ist jedoch möglich, dass viele historische Fälle fälschlicherweise dieser Art zugeschrieben wurden. Dibothriocephalus nihonkaiense (=Diphyllobothrium nihonkaiense), Dibothriocephalus dendriticus (=Diphyllobothrium dendriticum), Diphyllobothrium stemmacephalum (=Diphyllobothrium stemmacephalum; =Diphyllobothrium yonagoense), Diphyllobothrium balaenopterae (=Diplogonoporus grandis; =Diplogonoporus balaenoptera) und Adenocephalus pacificus (=Diphyllobothrium pacificum) können auch den Menschen befallen. Sporadisch gibt es Fallberichte über mehrere andere Diphyllobothriid-Arten, obwohl einige der Artenidentifikationen in diesen Berichten von fragwürdiger Gültigkeit sind.
Lebenszyklus
Die Eier werden unbefruchtet im Kot ausgeschieden 
. Unter geeigneten Bedingungen reifen die Eier (ca. 18 bis 20 Tage) 
und bilden Onkosphären, die sich zu einer Korazide entwickeln 
. Nach der Aufnahme durch ein geeignetes Krustentier (erster Zwischenwirt) entwickeln sich die Coracidien zu Procercoid-Larven 
. Die Procercoid-Larven werden bei der Prädation durch den zweiten Zwischenwirt (in der Regel ein kleiner Fisch) aus dem Krustentier freigesetzt und wandern in die tieferen Gewebe, wo sie sich zu einer Plerocercoid-Larve (Spargana) entwickeln, die das infektiöse Stadium für den Endwirt darstellt 
. Da der Mensch diese kleinen Fischarten im Allgemeinen nicht roh verzehrt, stellt der zweite Zwischenwirt wahrscheinlich keine wichtige Infektionsquelle für den Menschen dar. Allerdings können diese kleinen zweiten Zwischenwirte von größeren Raubfischarten gefressen werden, die dann als paratenische Wirte dienen 
. In diesem Fall wandert der Plerocercoid in die Muskulatur des größeren Raubfisches; der Mensch (und andere Endwirtsarten) erwirbt den Parasiten durch den Verzehr von zu wenig gekochten paratenischen Wirtsfischen 
. Im Endwirt entwickeln sich die Plerocercoide im Dünndarm zu erwachsenen Bandwürmern. Adulte Diphyllobothriiden heften sich mit zwei bilateralen Furchen (Bothrien) ihres Scolex an die Darmschleimhaut 
. Die erwachsenen Tiere können mehr als 10 m lang werden und mehr als 3.000 Proglottiden aufweisen. Unreife Eier werden von den Proglottiden ausgeschieden (bis zu 1.000.000 Eier pro Tag und Wurm) und mit dem Kot ausgeschieden. Die Eier erscheinen 5 bis 6 Wochen nach der Infektion im Kot.
Wirte
Zwischenwirte und paratenische Wirte sind eine Vielzahl von Süßwasser- und Meeresfischen, in der Regel Barsch und Hecht für Dibothriocephalus latus und Lachs für D. nihonkaiense.
Die definitive Wirtsspezifität unter den medizinisch wichtigen Diphyllobothriiden ist gering. Neben dem Menschen können auch andere fleischfressende, fischfressende Säugetiere und einige Vögel als Endwirte dienen. Zu den nicht-menschlichen Endwirten von D. latus, D. nihonkaiense und D. dendriticus gehören verschiedene fleischfressende Säugetiere (Caniden, Feliden, Bären und Musteliden); von diesen ist nur D. dendriticus als Parasit für Vögel, insbesondere Möwen, bekannt. Pinnipeden sind der natürliche Endwirt für Adenocephalus pacificus, und er wurde auch bei Hunden und Schakalen gefunden. Von den mit Walen assoziierten Arten kommt Diphyllobothrium stemmacephalum vor allem bei Delfinen und Schweinswalen vor, D. balaenopterae bei Walen.
Geografische Verbreitung
Dibothriocephalus latus hat eine relativ weite Verbreitung, ist aber in den zirkumpolaren Regionen am häufigsten anzutreffen; es ist auch bekannt, dass er sehr selten in Südamerika vorkommt, möglicherweise durch Einfuhren und Aquakultur. D. nihonkaiense ist im nördlichen Pazifik endemisch, und Fälle treten häufig in ostasiatischen Ländern auf, in denen rohe Fischgerichte beliebt sind. D. dendriticus ist im Allgemeinen holarktisch verbreitet und kommt vor allem in der Arktis vor. Die meisten Fälle von Adenocephalus pacificus treten an der Pazifikküste Südamerikas auf, und ein Fall wurde in Südaustralien beobachtet, obwohl er in Wirten im gesamten Pazifik vorkommt. Diphyllobothrium stemmacephalum und D. balaenopterae gelten als kosmopolitisch im Meer verbreitet.
Man beachte, dass der weltweite Handel und der Verzehr von wild gefangenem Fisch dazu führt, dass Fälle beim Menschen regelmäßig außerhalb der natürlich endemischen Regionen auftreten.