人細小病毒B19對人紅系細胞有特別嗜性,此病毒可在新鮮人類骨髓細胞、外周血細胞、胎兒肝細胞、紅白血病細胞、臍血細胞內生長，但在任何一個培養系統，其繁殖均有賴于紅細胞及特異的促紅細胞素的存在，細胞敏感性隨紅細胞分化而增強。利用上述系統可研究該病毒的特性,但不能用作標本分離。B19病毒對宿主細胞有直接細胞毒作用，可引起前紅細胞超微結構的改變，包括特征性的染色質偏移、偽足形成、空泡等，殼蛋白顆粒存在于已凋亡的細胞核質空隙中。最近B19病毒的受體被確定是紅細胞糖苷脂或紅細胞P抗原，它們對病毒有高度親和力，P抗原表達在巨核細胞、內皮細胞、胎肝細胞中也存在，有些個體缺乏P抗原，因而對B19病毒感染不敏感。
人細小病毒B19感染也是先天性心臟病的重要病因之一。B19病毒對胎兒心肌細胞有親嗜性，胎兒發生B19病毒感染可致心肌腫脹變性。對先心病活檢心肌組織及尸檢心肌組織的B19病毒檢測及原位定位研究，結果揭示B19病毒在先心病心肌細胞中有較高的陽性檢測率，病毒DNA定位于心肌細胞核內，心肌細胞本身無炎癥反應，這預示B19病毒可能是先心病的病因之一。