腮腺炎病毒可直接损害睾丸实质。腮腺炎病毒对腺上皮亲和力较强，睾丸基膜与腮腺相似，在腮腺炎第二次病毒血症期容易受到感染。患有腮腺炎性睾丸炎的病人睾丸间质充血水肿甚至出血，有大量淋巴细胞、巨噬细胞浸润。

除此之外，一项研究显示，TAM/Gas6可以介导病毒感染睾丸细胞，TAM受体通过抑制IFN-β和抗病毒蛋白产生，促进了病毒在睾丸细胞中复制。