Дефинитивными хозяевами трематод семейства Microphallidae могут быть представители всех классов позвоночных животных. Преимущественно микрофаллиды паразитируют у 98 видов птиц, относящихся к 10 отрядам.
Наиболее часто микрофаллиды заражают куликов, чаек и уток, т. е. птиц, которые питаются водными беспозвоночными. Вероятно, хозяевами микрофаллид могут быть типичные сухопутные птицы: воробьиные, удоды и хищники, у которых питание водными беспозвоночными носит случайный характер.
Некоторые виды микрофаллид могут иметь окончательными хозяевами холоднокровных и теплокровных животных; например, Microphallus opacus может заражать рыб, рептилий и млекопитающих.
Большинство видов микрофаллид имеет несколько окончательных хозяев. Microphallus papillorobustus встречен у 29 видов птиц, относящихся к отрядам куликов, уток, чаек и воробьиных. Maritrema subdolum имеет хозяевами 20 видов птиц из отрядов куликов, чаек и уток, a Levinseniella propinqua — 13 видов птиц, относящихся к отрядам уток и куликов.
Мы не будем перечислять хозяев для других видов микрофаллид, так как они будут указаны в систематической части.
Наличие такого большого круга хозяев говорит об отсутствии у микрофаллид специфичности к окончательным хозяевам. Подобный факт находит объяснние в том, что метацеркарий микрофаллид имеют полностью сформированную половую систему и почти не отличаются по размерам от взрослых трематод.
Единичные виды микрофаллид имеют небольшой круг хозяев. Интересен в этом отношении вид Maritrema oocysta, который найден у кулика травника (Tringa totanus) в Англии, во Франции и в СССР (на Балтийском и Черном морях): у других видов куликов М. oocysta ни разу не отмечался. Этот вид обнаружен еще у чаек с побережья Черного моря.
Два вида микрофаллид — Microphallus minus и М. brevicaeca — могут паразитировать у человека.