Det vanligaste symptomet är hudutslag men man kan senare också utveckla nervsmärtor, ledbesvär och ansiktsförlamning. Kraftig infektion kan dessutom ge huvudvärk, trötthet och psykiska symptom. Enligt Europeiska smittskyddsmyndigheten (ECDC) räknas sjukdomen som ett av de främsta hoten mot folkhälsan inom EU. Infektionen kan behandlas med en kortvarig antibiotikakur. Bakterierna som orsakar borreliainfektion är arter inom släktet Borrelia, främst de tre närbesläktade arterna Borrelia burgdorferi, Borrelia garinii och Borrelia afzelii. Bakterierna är spiralformade, så kallade spiroketer, och ger likartade sjukdomssymptom. Arterna kan sammanföras inom begreppet Borrelia burgdorferi sensu lato ("i vidare bemärkelse"). I USA, där sjukdomen först beskrevs i staden Lyme i Connecticut, förekommer endast Borrelia burgdorferi. I USA kallas borrelios Lyme disease eller Lyme borreliosis. Borrelia burgdorferi förekommer också i Europa men vanligare är Borrelia garinii och Borrelia afzelii. I Asien förekommer bara de senare två. Smitta av borrelia till människa är vektorburen och överförs via fästingar tillhörande arten vanlig fästing, som sugit blod från infekterade varmblodiga djur, vanligen smågnagare, harar och näbbmöss. Man har konstaterat att infektionen på samma sätt också kan spridas via infekterade fåglar. Hjortdjur, t.ex. rådjur, infekterar inte fästingarna med borreliabakterier. Däremot ärådjuren viktiga blodvärdar för fästingarna. Risken att smittas i samband med fästingbett varierar i olika områden, men är i Sverige i genomsnitt cirka 0,6 %. Störst risk för smitta föreligger i Götaland och Svealands östra kustområden. Numer[sedan när?] är infektionen vanlig också längs västkusten. Risken minskar norrut i Sverige eftersom antalet fästingar är färre, men mängden fästingar och förekomsten av borreliainfektion har (liksom förekomsten av rådjur) stadigt spridits norrut längs Norrlandskusten och har under 2010-talet klart etablerat sig i Umeåregionen. Vid fästingbett överförs borreliabakterier från fästingen normalt inom ett tidsintervall av 24 till 36 timmar. Ju förr fästingen avlägsnas desto mindre är risken att bli smittad. Tas fästingen bort inom 24 timmar är risken för att bli smittad av borrelia mycket liten. ASCIA guidelines rekommenderar att fästingar skall dödas innan de tas bort. En fallstudie publicerades i JAMA Dermatology 2013 där det rekommenderas frysning av fästingar med flytande kväve innan de plockas bort. En ny faktor att räkna med sedan slutet på 1990-talet är Anaplasma-infektionen (även kallad Erlichia eller fästingfeber), som sprids med samma fästingart och kan förvärra risken för att borreliainfektionen ska få fäste och orsaka allvarlig sjukdom. Denna effekt beror på att Anaplasma-bakterien försämrar immunförsvaret. Får man en fästing kan man testa denna för borrelia. Om fästingen bär på smittan behöver detta inte nödvändigtvis innebära att smittan förts över till människan, dock ger det anledning till att vara extra uppmärksam för borreliarelaterade symptom. Det finns år 2019 inget vaccin mot borreliainfektion. I det första skedet, efter en inkubationstid som varar i 3-32 dygn (oftast en eller två veckor), visar sig oftast en rodnad i området runt bettet som över tiden ökar i storlek, kallad erytema migrans. Rodnaden saknas dock hos minst 25 procent av de drabbade. Hos män blir rodnaden ofta ringformad med uppklarning centralt, medan den hos kvinnor oftare framträder som en homogen rodnad som centralt är mörkare röd. Detta kan vara det enda symptomet, men ofta uppträder samtidigt mer generella sjukdomssymptom som muskelvärk, ledvärk och feber. I bland uppstår liknande rodnader på flera ställen på kroppen (multipla erytem). Ofta uppstår en lilablå rodnad i samband med fästingbettet redan inom några timmar. Detta är inte ett tecken på borrelia, utan en direkt reaktion på själva bettet utan samband med eventuell infektion.
Många olika djur kan infekteras av Borrelia burgdorferi, däribland fåglar, ödlor och små däggdjur. Det vanligaste sättet på vilket spiroketen överförs från en värd till en annan individ är via fästingar och det är också fästingen som är den enda hittills upptäckta smittoöverföraren till människor. Borrelia burgdorferi-spiroketen sprids sällan, om någonsin, från en fästing till dess avkomma, utan fästingar smittas främst genom blodet från smittade djur. De flesta av de smittade fästingarna blir bärare av bakterien redan under larvstadiet. Borrelia burgdorferi befinner sig oftast i fästingens mag-/tarmkanal. Bakterien stimuleras när fästingen äter och då påbörjas också bakteriens delningsprocess. Denna process kan dock försvåras då komplementfaktorer från blodet i värddjuret samspelar med fästingens bakterier och detta kan leda till att bakterierna dör. I annat fall utvecklar bakterierna skydd mot värddjurets försvarsmekanismer och blir resistenta mot värdens immunsystem. Det tar ca 48 timmar för en bakterie att ta sig från fästingens mag-/tarmkanal till dess spottkörtlar för att sedan via dem ta sig in i och infektera den nya värden. Fästingarna blir först aktiva vid lufttemperaturer över 4–5 °C. Under perioden mars till november söker fästingarna sig till värdar, och man kan hitta dem främst i de sydligare delarna av Sverige. Vid varmare väderförhållanden kan det även finnas enstaka fästingar som söker en värd också under vintermånaderna. Vanligast är att fästingar i nymfstadiet överför borrelios till människa, men även adulta fästingar kan vara bärare och överföra smittan. Borreliabakterierna överförs oftast inte omedelbart, i undantagsfall inom ett par timmar, men oftast mellan 36 och 72 timmar efter bettet. Risken för att smittas av borrelia anses betydligt mindre om fästingen tas bort inom 24 timmar. Risken att drabbas av borrelia i södra Sverige är ungefär var 150:e fästingbett, och antalet fall i Sverige beräknas vara mellan 5 000 och 10 000 per år. Antalet patienter med borrelia ökar i Europa. Hur stor ökningen är i Sverige är inte känd eftersom borrelia inte är en anmälningspliktig sjukdom och därför inte dokumenterad. I de flesta borreliafall är värden smittad av nymfer, sannolikt för att de är små och svåra att se. Vuxna fästingar är lättare att se. Det innebär att chansen är större att de avlägsnas innan de hinner föra över smittan till värden. En fästing kan vara bärare av flera borreliagenotyper och också av andra infektionsagens som TBE-virus. Borrelia kan även överföras från moder till foster. Spiroketerna överförs då via moderkakan. Aktuell forskning visar att risken för fosterskada vid borrelia under en graviditet ändå är mycket låg. Sjukdomens många manifestationer är: erytema migrans, lymfocytom, kronisk akrodermatit, neuroborrelios, artrit, kardit och ögonaffektion. Dessa kan behandlas med antibiotika. Borrelia har tre typiska faser hos obehandlade patienter. Vanligen behandlas neuroborrelios, borreliaartrit och borrelia-lymfocytom med doxycyklin i 10–21 dagar. Något vaccin mot borrelia finns inte i Sverige i dag. Man är inte heller skyddad mot ny borrelia om man haft sjukdomen. Den vanligaste manifestationen av borrelia är ett växande rött märke som ofta påminner om en pricktavla och uppträder inom 3–30 dagar. Åttio procent av patienterna får ett sådant utslag, som kan finnas kvar i flera veckor. Märket kallas även för erytema migrans. En mer ovanlig form av hudborrelios är borrelia-lymfocytom. Den är ofta lokaliserad till örsnibben och är vanligare hos barn. Andra tidiga tecken är illamående, huvudvärk, yrsel, stel nacke, allvarlig trötthet, feber, muskel-/ledvärk och infekterade lymfkörtlar.
Borrelia recurrentis är en spiroket med en längd på 3-25 µm och bredd på 0,2-0,3 µm. Om man blivit smittad av bakterien Borrelia recurrentis kan sjukdomen ge symtom såsom huvudvärk, muskelvärk, hög feber som återkommer (återfallsfeber), samt även rubbningar i hjärnans sensorer. Pediculus humanus, är en kroppslus som har människan som sin enda värd. Denna kroppslus kan överföra sjukdomsframkallande bakterier till människor, såsom Borrelia recurrentis. Kroppslusen har varit den enda bäraren av Borrelia recurrentis som man känt till sedan 1800-talet, men 2011 upptäckte man DNA från Borrelia recurrentis i 23 % av de huvudlöss Pediculus humanus capitis som patienter som uppvisade återfallsfeber i Etiopien bar på. Louse-borne Relapsing fever, Lusburen återfallsfeber (LBRF) orsakas endast av bakterien Borrelia recurrentis, medan fästingburen återfallsfeber (TBRF) orsakas av flera olika Borrelia-arter. Det första utbrottet som är dokumenterat inträffade i mitten av 1700-talet på Irland för att sedan sprida sig till Brittiska öarna. Sjukdomen fick beteckningen återfallsfeber först 1843. På den europeiska kontinenten och i USA drabbades därefter den fattiga delen av befolkningen av återfallsfeber. Organismen som orsakade epidemin upptäcktes av den tyska läkaren Otto Obermeier. Den fick namnet Spirochetea obermeieri, denna organism skulle senare döpas om till Borrelia recurrentis. De största utbrotten av återfallsfeber skedde under första och andra världskrigen. Senaste gången sjukdomen observerades i Europa var under 1940-talet på Balkanhalvön. Borrelia recurrentis är utbredd i Afrika i bland annat Sydsudan och även Etiopien. Lusburen Borrelia recurrentis anses vara en strikt human-specifik patogen. Borrelia recurrentis är en parasit som använder människolöss som värddjur. Lössen är kortlivade och innan de når vuxenstadiet ömsar de skal tre gånger. Lusen antas förvärva smittan när den äter smittat blod. Borrelia recurrentis sprider sig sedan från tarmen till hemolymfa där den reproducerar. Den för dock inte vidare smittan till sina gnetter. Lusen blir smittsam när den börjar utsöndra bakterier via avföringen, vilket sker först efter fyra till fem dygn efter blodsugningen. Borrelia recurrentis är en mikroaerofil bakterie, vilket innebär att den är känslig för luftens normala syrehalt, samtidigt som den ändå behöver fen viss mängd syre för att kunna växa och föröka sig. Dess cellvägg är gram-negativ. En person blir infekterad av parasiten då han eller hon kliar sig på sitt lusbett och då omedvetet gnider in lusens avföring i bettet. Det spelar ingen roll vad man har för kön eller ålder, alla kan drabbas av Borrelia recurrentis. Bakterien kan mutera, vilket innebär att den förändrar sina ytproteiner, så att den undgår människans immunförsvar. När man drabbas av lusburen återfallsfeber insjuknar man hastigt och får en hög febertopp, som sedan återkommer i cykler. En febertopp varar oftast i två till fyra dygn och det vanligaste är att det uppstår två eller tre toppar, men så många som tio febertoppar kan uppstå. Förutom feber kan även huvudvärk, muskelvärk och hudutslag uppkomma. Lusburen återfallsfeber är en dödlig men också en behandlingsbar sjukdom. Om sjukdomen inte behandlas kan dödligheten vara uppemot 80% och vid behandling ligger dödligheten runt 5%. Hos gravida som får återfallsfeber kan detta leda till missfall eller för tidigt födda barn. Två effektiva behandlingar mot återfallsfeber är tetracykliner och penicilliner. I samband med behandlingen erhålls ofta så kraftig Jarisch-Herxheimerreaktion inom ett dygn, ibland redan efter två timmar, att patienten behöver sjukhusvård - inklusive intensivvård. Återfallsfeber behöver enbart inte bara vara lusburen utan kan även vara fästingburen. Fästingburen återfallsfeber, som orsakas av parasiter inom samma släkte som Borrelia recurrentis, kan även smitta djur.
I Sverige är borrelios eller borreliainfektion numera det officiella namnet för sjukdomar inom Lyme-disease-gruppen. Borrelia tillhör ordningen Spirochaetales vilken innehåller familjerna Spirochaetaceae och Leptospiraceae. Borreliasläktet och syfilissläktet (Treponema) ingår i den förstnämnda familjen. 16S rRNA-gensekvensanalyser visar att spiroketerna skiljer sig distinkt från andra bakteriegrupper. Typarten för borreliasläktet är B. anserina som orsakar sjukdom hos fåglar men numer är ovanlig utanför tropikerna. Den upptäcktes hos ankor, därav artnamnet anserina och karaktäriserades morfologiskt och kliniskt år 1891. Släktnamnet tillägnades senare den franske bakteriologen Amedee Borrel, som dock inte hade särskilt mycket att göra med spiroketer. Arbete pågår att strukturera borreliaarternas taxonomi och systematik. Antalet arter anges år 2018 till 42 men förväntas förändras då det därtill finns förslag till ytterligare 8 eller 9 arter. Såväl genetiskt, kliniskt som epidemiologiskt skiljs det ut två distinkta till antalet arter ungefär lika stora borreliagrupper, de klassiska återfallsfebrarna med allvarliga sjukdomstillstånd som vid obehandlad sjukdom har 2-10 % dödlighet och de mildare sjukdomarna, som framför allt orsakar hudmanifestationer, borreliainfektion ("Lymes-sjukdomsgruppen"). Bakteriearterna inom denna senare grupp brukar sammanföras inom begreppet B. burgdorferi sensu lato då de orsakar likartad sjukdomsbild och är besvärliga att mikrobiologiskt skilja åt från varandra. Det finns därför förslag att den sistnämnda gruppen skall brytas ut och bilda ett eget släkte Borreliella, då med Borreliella burgdorferi som typart, vilket har orsakat debatt då många hävdar att det ökar förvirringen kring en redan komplicerad taxonomi och systematik. Borreliabakterierna har ungefär samma längd 8-30 µm men är grövre, 0,2 till 0,5 µm, än de andra spiroketerna som kan orsaka sjukdom hos människa. De rör sig med korkskruvsliknande rörelser även i kraftigt viskösa medier som bindväv. De har endoflageller i motsats till andra bakterier och är krävande i sina tillväxtkrav samt växer sakta i mikroaerofil eller anaerob miljö, om de över huvud taget går att odla ut. Genomet hos borreliaarterna är ovanligt i jämförelse med andra prokaryoter då de har en liten linjär kromosom med omkring 1 000 kilobaspar samt både linjära och cirkulära plasmider. Likaså har de ett lågt guanin+cytocin-innehåll (G+C) på cirka 30%. Borreliabakterier förekommer över hela världen och de olika arterna är mer eller mindre värdspecifika, det vill säga de är bundna till en viss kombination av både värddjur och vektor. De två sjukdomsgrupperna som orsakas av borreliabakterier är återfallsfebrar och borreliainfektion (Lymes disease-gruppens sjukdomar). De flesta återfallsfebrarna har gnagare som reservoarer och sprids med mjuka fästingar ur släktet Ornithodoros. Ett undantag är B. recurrentis som orsakar lusburen återfallsfeber som sprids med klädlusen Pediculus humanus och har människan som enda kända värd och reservoar. Tidigare ansågs även B. duttoni, som orsakar fästingburen återfallsfeber också vara strikt bunden till människa, men senare undersökningar har medfört att det har ifrågasatts. Vanligtvis är de fästingburna återfallsfebrarna mildare än den lusburna, men infektion med B. duttoni är ett undantag som kan orsaka mycket svår sjukdom. Ornithodorosfästingarna är nattaktiva och intar snabbt sina blodmåltider med bett som varar 10-30 minuter, så den bitne ofta inte blir varse vad som har hänt. Orsaken till de återkommande febertopparna är att borreliabakterierna ändrar ytantigen och därför undgår den sjukes immunförsvar. Den klädlusburna B. recurrentis ändrar ytantigen ungefär var 7:e dag, vilket orsakar de återkommande febertopparna då värdens immunförsvar inte omedelbart förmår stoppa infektionen.