人类白血病的确切病因至今未明，但许多因素被认为与白血病的发生有关，主要包括病毒、遗传因素、放射、化学毒物或药物等因素，而且可能是综合性因素。

(1)病毒：已证实鸡、小鼠、猫、牛和长臂猿等动物的自发性白血病组织中可分离出白血病病毒，该病毒为一种C型逆转录病毒。人类白血病的病毒病因研究已有数十年历史，但至今只有成人T细胞白血病肯定是由LT细胞白血病病毒-1(HTLV-1)引起的。HTLV-1具有传染性，可通过性交和输血传播，也可通过乳汁母婴传播。

(2)放射：电离辐射有致白血病作用比较肯定，其作用与放射剂量大小和照射部位有关。一次大剂量或多次小剂量照射均有致白血病作用。全身照射，特别是骨髓受到照射，可致骨髓抑制和免疫抑制，照射后数月仍可观察到染色体的断裂和畸变，尔后可诱发急性非淋巴细胞白血病、急性淋巴细胞白血病和慢性粒细胞白血病，其发病前常有一段骨髓抑制期，其潜伏期约为2-16年或不足1年。诊断性照射是否会致白血病尚无确切根据，但孕妇胎内照射可增加出生后婴儿发生白血病的危险性。

(3)化学物质及毒物：苯的致白血病作用比较肯定，所致白血病以急性粒细胞白血病、红白血病和慢性粒细胞白血病为主。烷化剂和细胞毒药物可致继发性白血病。肿瘤或结缔组织病化疗后引起的继发性白血病即第二肿瘤，以急性非淋巴细胞白血病为主，且发病前常有一个全血细胞减少期。治疗银屑病药物乙双吗啉、乙亚胺、双酮嗪都是极强的致染色体畸变物质，可引起继发性急性白血病，类型以急性早幼粒细胞白血病为主，多在服药后1-7年发生。

(4)遗传因素：某些白血病发病与遗传因素有关。单卵双胎如一人患白血病，另一人患白血病的机会为20％。少数白血病有家族性，家族性白血病占白血病病例总数的7％。还偶见先天性白血病。某些遗传性疾病也常伴较高的白血病发病率，包括Down、B1oom、K1inefelter、Fanconi和Wiskott Aldrich等综合征，这些遗传性疾病多数具有染色体畸变和断裂。