人類白血病的確切病因至今未明。許多因素被認(rèn)為和白血病發(fā)生有關(guān)。病毒可能是主要因素，此外尚有電離輻射、化學(xué)毒物或藥物、遺傳因素等。
1.病毒
已證實雞、小鼠、貓、牛和長臂猿等動物的自發(fā)性白血病組織中可分離出白血病病毒，為一種反轉(zhuǎn)錄病毒，在電鏡下大多呈C型。人類白血病的病毒病因研究已有數(shù)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。1976年日本高月清首先報道成人T細胞白血病或淋巴瘤(ATL)，以后的流行病學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在日本西南部、加勒比海區(qū)域及中部非洲為高發(fā)流行區(qū)。1980年在ATL，細胞系中發(fā)現(xiàn)ATL相關(guān)抗原，并在電鏡下發(fā)現(xiàn)了病毒顆粒。美國Gallo和日本的日昭賴夫分別從病人培養(yǎng)細胞株中分離出C形反轉(zhuǎn)錄RNA病毒，分別命名為HTLV-Ⅰ和ATLV，以后證實二者是一致的。這是對人類白血病病毒病因研究的重大貢獻。ATL高發(fā)區(qū)也是HTLV-Ⅰ感染的高發(fā)區(qū)。HTLV-Ⅰ具有傳染性，可通過乳汁母嬰傳播，通過性交和輸血傳播。其他病毒如HTLV-Ⅱ和毛細胞白血病，EB病毒和ALL-L3亞型的關(guān)系尚未完全肯定。其他類型白血病尚無法證實其病毒病因，并不具有傳染性。
2.電離輻射
電離輻射有致白血病作用，其作用與放射劑量大小和照射部位有關(guān)。一次大劑量或多次小劑量照射均有致白血病作用。全身照射，特別是骨髓受到照射，可致骨髓抑制和免疫抑制，照射后數(shù)月仍可觀察到染色體的斷裂和畸變。1945年日本廣島和長崎遭原子彈襲擊后幸存者中發(fā)生白血病數(shù)較未輻射地區(qū)高30倍和17倍。放射治療強直性脊柱炎和32P治療真性紅細胞增多癥，白血病發(fā)生率均較對照組為高。據(jù)我國1950～1980年調(diào)查，臨床X線工作者白血病發(fā)病率9.61/10萬(標(biāo)化率9.67/10萬)，而其他醫(yī)務(wù)人員為2.74/10萬(標(biāo)化率2.77/10萬)。放射可誘發(fā)急性非淋巴細胞白血病(ANLL)、急性淋巴細胞白血病(ALL)和慢性粒細胞白血病(CML)，并且發(fā)病前常有一段骨髓抑制期，其潛伏期為2～16年。診斷性照射是否會致白血病尚無確切的根據(jù)，但孕婦胎內(nèi)照射可增加出生后嬰兒發(fā)生白血病的危險性。
3.化學(xué)物質(zhì)
苯致白血病作用比較肯定。苯致急性白血病以急粒和紅白血病為主。苯致慢性白血病主要為CML。烷化劑和細胞毒藥物可致繼發(fā)性白血病也較肯定。多數(shù)繼發(fā)性白血病是發(fā)生在原有淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤和易產(chǎn)生免疫缺陷的惡性腫瘤經(jīng)長期烷化劑治療后發(fā)生，發(fā)病間隔2～8年?；熞鸬睦^發(fā)性白血病以ANLL為主，且發(fā)病前常有一個全血細胞減少期。近年來國內(nèi)陸續(xù)報道乙雙嗎啉致繼發(fā)性白血病近百例，該藥用于治療銀屑病，是一種極強的致染色體畸變物質(zhì)。服乙雙嗎啉后1～7年發(fā)生白血病。
4.遺傳因素
某些白血病發(fā)病與遺傳因素有關(guān)。單卵雙胎如一人患白血病，另一人患白血病的機會為20%。家族性白血病占白血病例總數(shù)0.7%，偶見先天性白血病。某些遺傳性疾病常伴較高的白血病發(fā)病率，包括Down、Bloom、Klinefelter、Fanconi和Wiskott-Aldrich綜合征等，如Down綜合征，急性白血病發(fā)生率比一般人群高20倍。上述多數(shù)遺傳性疾患具有染色體畸變和斷裂，但極大多數(shù)白血病不是遺傳性疾病。