白血病的确切病因仍然未知，但研究表明多种因素可能与其发生有关。这些因素包括病毒、放射、化学物质以及遗传因素。从多项观察研究中发现，白血病的某些方面与遗传因素有关。动物实验研究也证实了这一点。例如，高白血病系的小鼠如AKR、C58自发白血病率高达80%以上，而低白血病系小鼠如615系自发白血病率却不超过10%。

以下是白血病的主要致病因素：

(1)病毒：已经证实，某些动物的自发性白血病组织中可以分离出白血病病毒，这是一种C型逆转录病毒。人类白血病的病毒病因研究已经有数十年历史，但目前只有成年人T细胞白血病被确认是由LT细胞白血病病毒-1（HTLV-1）引起的。HTLV-1具有传染性，可以通过性生活、输血和母婴传播。

(2)放射：电离辐射对白血病的影响已经得到证实。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都可能引起白血病。全身照射，特别是骨髓受到照射，可能导致骨髓抑制和免疫抑制。照射后数月仍可能观察到染色体的断裂和畸变，进而可能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。其潜伏期大约在2-16年或不足1年之间。

(3)化学物质及毒物：苯的致白血病作用已经得到证实，主要引起急性粒细胞白血病、红白血病和慢性粒细胞白血病。烷化剂和细胞有害药物也可能引起继发性白血病。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。治疗银屑病的药物乙双吗啉、乙亚胺、双酮嗪都是极强的致染色体畸变物质，可能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：某些白血病的发生与遗传因素有关。单卵双胎中如果一人患白血病，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WiskottAldrich等综合征，这些遗传性疾病多数具有染色体畸变和断裂。