人類白血病的確切病因至今未明，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。

　　某些染色體的異常與白血病的發生有直接關系，染色體的斷裂和易位可使癌基因的位置發生移動和被激活，染色體內基因結構的改變可直接引起細胞發生突變，免疫功能的降低則有利于白血病的發病。

　　(1)病毒

　　早已證實C型RNA腫瘤病毒或稱逆轉錄病毒是哺乳類動物如小鼠，貓，牛，綿羊和靈長類動物自發性白血病的病因，這種病毒能通過內生的逆轉錄酶按照RNA順序合成DNA的復制品，即前病毒，當其插入宿主的染色體DNA中后可誘發惡變。

　　腫瘤病毒攜帶有病毒源瘤基因(v-onc)，大多數脊椎動物(包括人的細胞)基因體內有與v-onc同源的基因稱源瘤基因，v-onc被整合入宿主細胞的基因體內后可使鄰近的基因發生惡變，逆轉錄病毒的感染也可致源瘤基因激活，成為惡性轉變的基因，導致靶細胞惡變，進入體內的病毒基因即使不含有v- onc，如果改變了基因的正常功能，也有可能引起白血病。

　　人類白血病的病毒病因研究已有數十年歷史，但至今只有成人T細胞白血病肯定是由病毒引起的。

　　(2)遺傳因素

　　遺傳因素和某些白血病發病有關，白血病患者中有白血病家族史者占8.1%，而對照組僅0.5%，近親結婚人群急性淋巴細胞白血病的發病率比期望值30倍，某些染色體有畸變，斷裂的遺傳性疾患常伴有較高的白血病發病率，如Down綜合征，先天性血管擴張紅斑癥(Bloom綜合征)和Fanconi貧血等。

　　兒童急性淋巴細胞白血病患者50%有一種特殊掌紋，稱為Sydney線，白血病和HLA抗原型別有某種聯系，如急性淋巴細胞白血病常伴HLA-A2和A9等，都說明遺傳因素和白血病的發病有某種聯系，但對大多數白血病而言，白血病畢竟不是遺傳性疾病。

　　(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，可導致骨髓以致和免疫以致，照射后數月仍可觀察到染色體的斷裂和重組，放射線能導致雙股DNA可逆性斷裂，從而使細胞內致瘤病毒復制和排出，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，但未見慢性淋巴細胞白血病，并且發病前常有一段骨髓抑制期，其潛伏期約為2～16年。

　　(4)化學因素

　　苯的致白血病作用比較肯定，苯致急性白血病以急性粒細胞白血病和紅白血病為主，烷化劑和細胞毒藥物可致繼發性白血病也較肯定，多數繼發性白血病是發生在原有淋巴系統惡性腫瘤和易產生免疫缺陷的惡性腫瘤經長期烷化劑治療后發生，乳腺癌，卵巢癌和肺癌化療后也易發生繼發性白血病。