白血病確切病因至今未明。 許多因素被認為和白血病的發病有關。 病毒可能是主要的因素。 此外， 尚有遺傳因素、放射、化學毒物或藥物等因素。
1、病毒
多年研究早已證明屬於RNA病毒的逆轉錄病毒可以引起人類T淋巴細胞白血病。 其他病毒與白血病的關係也引起關注。
2、遺傳素質
白血病不屬於遺傳性疾病， 但在家族中卻可以有多發性惡性腫瘤的情況;少數患兒可能患有其他遺傳性疾病， 如21-三體綜合征、先天性睾丸發育不全症、先天性再生障礙性貧血伴有多發畸形、先天性遠端毛細血管擴張性紅斑症以及嚴重聯合免疫缺陷病等，
此外， 同卵孿生兒中一個患急性白血病， 另一個患白血病的機率為20%， 比雙卵孿生的發病率高12倍。 以上現象均提示白血病的發生與遺傳素質有關。
3、放射因素
電離輻射有致白血病作用， 其作用與放射劑量大小及輻射部位有關。 一次較大劑量(1-9Gy)或多次小劑量均有致白血病作用。 全身和放射野較大的照射， 特別是骨髓受到照射， 放射線能導致雙股DNA可逆性斷裂， 從而使細胞內致瘤病毒複製和排出。 放射可誘發急、慢性非淋巴細胞白血病和慢性粒細胞白血病。
4、化學因素
苯會導致白血病。 苯致急性白血病以急性粒細胞白血病和紅白血病為主。
