Ostra biegunka rotawirusowa powstaje w następstwie inwazji nabłonka jelitowego przez rotawirusy. Najczęściej dotyczy dzieci od 6 do 36 miesiąca życia. Największa zachorowalność występuje w okresie jesienno-zimowym (80% zachorowań ma miejsce w grudniu i styczniu) oraz wczesnej wiosny. Choroba szerzy się drogą pokarmową. Rezerwuarem zakażenia jest głównie chory człowiek (dziecko lub dorosły), który może wydalać wirusy z kałem, do 40 dni od zakażenia. Okres wylęgania wirusa jest krótki, do kilku dni. Objawy infekcji rotawirusowej przewodu pokarmowego to: wymioty i biegunka. Stolce są częste, wodniste, cuchnące bez domieszek patologicznych takich jak: krew, śluz czy ropa, utrzymują się przez 4-8 dni. Temperatura ciała może być prawidłowa, choć u małych dzieci (do 3 roku życia) często jest podwyższona. Biegunka zazwyczaj ustępuje w ciągu kilku dni. Czasami przebieg infekcji rotawirusowej u dziecka jest burzliwy i doprowadza do odwodnienia organizmu. Rotawirusy wywołują patologiczne zmiany w obrębie nabłonka jelita cienkiego (w tym skrócenie i poszerzenia kosmków jelitowych).  Prowadzi to do czasowego braku aktywności enzymów trawiących cukry (dwucukry), co manifestuje się złą tolerancją pokarmów a głównie bogatego w laktozę mleka.