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Nas áreas urbanas, a espécie Rattus norvegicus (ratazana ou ratode esgoto) é considerada o principal transmissor da leptospirose para o homem, porém as espécies Rattus rattus (rato de telhado ou rato preto) e Mus musculus (camundongo ou catita) também podem desempenhar o papel de transmissor.
Os seres humanos são apenas hospedeiros acidentais, pouco eficientes na perpetuação da doença.
A doença também ocorre em outros animais mamíferos, domésticos e silvestres (cães, porcos, vacas, carneiros, cavalos, veados, etc.). Aves, ofídeos e anfíbios alojam ocasionalmente leptospiras patogênicas, embora sua importância epidemiológica ainda não tenha sido estabelecida.