La bothriocéphalose est un téniasis dû à Diphyllobothrium latum, un des plus grands cestodes puisqu'il mesure en moyenne 2 à 8 m mais peut atteindre 20 m. On ne doit plus utiliser le terme de bothriocéphalose pour la maladie humaine mais bien celui de diphyllobothriose. En effet, les Bothriocephalus sont des parasites proches génétiquement des Diphyllobothrium mais qui ne parasitent pas l'homme. On les trouve exclusivement dans l'intestin de poissons d'eau douce (carpes...).
Les principales espèces à l’origine de la maladie sont Diphyllobothrium latum, plus connu sous le nom générique de ténia du poisson ou de grand ténia des poissons. Le D.latum est le plus long des ténias chez l'homme, atteignant en moyenne dix mètres long. Les adultes peuvent pondre jusqu'à un million d'oeufs par jour. Le D.latum est un cestode de l’ordre des pseudophyllidés qui infecte les poissons et les mammifères. Il est très proche au point de vue morphologique des autres membres du genre Diphyllobothrium, mais peut parfois être distingué par l’hôte. Même si ce n'est pas toujours possible, car il y a douze autres espèces de ce genre répertoriées pour être capables d’infecter des humains, particulièrement le Diphyllobothrium dendriticum (le ténia du saumon), qui a une zone d’endémie beaucoup plus étendue (la totalité de l'hémisphère nord). Le D.latum est originaire de Scandinavie, de Russie occidentale, et de la Baltique, bien qu'il soit maintenant également présent en Amérique du Nord, particulièrement sur la cote Pacifique au nord-ouest.
Au Japon, la plus répandues des espèces infestantes est D. nihonkaiense, qui a été seulement identifié comme étant une espèce distincte de D.latum en 1989.
Chez les adultes, les proglottides sont habituellement relativement longs (d’où le nom de grand ténia ). Comme chez tous les cestodes de l’ordre des pseudophyllidés, les pores génitaux s'ouvrent au milieu du ventre. On a répertorié plusieurs autres espèces de Diphyllobothrium susceptibles d’infecter les humains, mais avec une fréquence moindre ; parmi elles citons D.pacificum, D.cordatum, D.ursi, D.lanceolatum, D.dalliae, et D.yonagoensis.
Les ténias adultes peuvent infecter les humains, les canidés, les félins, les ours, les pinnipèdes, et les mustélidés, cependant la réalité des cas enregistrés chez certaines des espèces non humaines est contestée. Des oeufs non embryonnés sont éliminés dans les selles du mammifère hôte (hôte définitif, où les vers se reproduisent). Dans des conditions appropriées, les oeufs ou oncosphère deviennent matures (en 18 à 20 jours approximativement) et dans l’eau se transforment en coracidium (embryon cilié nageur). Après l'ingestion par un crustacé d'eau douce comme un cyclops (le premier hôte intermédiaire) le coracidium devient une larve procercoïde (d’aspect vermiforme). Après l'ingestion du crustacé par un deuxième hôte intermédiaire, en général un vairon ou un autre petit poisson d'eau douce, les larves de procercoïdes sont libérées du crustacé et migrent dans la chair du poisson où elles se transforment en larves plérocercoïdes. Les larves plérocercoïdes constituent l'étape contagieuse pour l’hôte définitif (humains y compris).
Puisque les humains ne mangent généralement pas de vairons insuffisamment cuits et d’autres petits poissons d'eau douce, ceux-ci ne représentent pas une source importante d'infection. Néanmoins, ces deuxièmes hôtes intermédiaires de petite taille peuvent être mangés par de plus grandes espèces prédatrices, par exemple, la truite, la perche, et le brochet. Dans ce cas, les larves peuvent migrer vers les muscles des poissons prédateurs plus grands et les mammifères peuvent contracter la maladie en mangeant ces poissons infectés hôtes intermédiaires ultimes, crus ou pas assez cuits. Après l'ingestion des poissons infectés, les larves plérocercoïdes se transforment en adultes immatures puis en ténias adultes mûrs qui résideront dans l’intestin grêle. Les adultes se fixent à la muqueuse intestinale au moyen de deux crochets bilatéraux (bothridies) de leur scolex. Les adultes peuvent atteindre plus de 10m (jusqu'à 30 m) de long pour certaines espèces telles que D.latum , avec plus de 3.000 proglottides. Des œufs immatures sont évacués des proglottides (jusqu'à 1.000.000 œufs par jour et par ver) et sont éliminés dans les selles. Les œufs apparaissent dans les selles 5 à 6 semaines après le début de l’infection. Le ténia peut vivre jusqu'à 20 ans. Les larves survivent à la mort du poisson et sont détruites par une température supérieure à 50°C.
La meilleure manière pour les humains d’éviter l'infection est de ne pas manger les poissons insuffisamment cuits. En outre, parce que les selles humaines sont un important vecteur pour la propagation des œufs, un traitement approprié des eaux d'égout peut réduire l'infection des poissons et ainsi des humains.