대부분은 암 발생의 원인을 모르며 유전적 소인, 바이러스 감염, 흡연, 방사선 조사, 화학 약품 등에 대한 직업성 노출, 그리고 항암제 등의 치료 약제가 원인이 될 수 있는 것으로 알려지고 있습니다. 이러한 원인들로 인하여 암유전자가 직접 또는 인접 부위 유전자들의 변화에 따라 활성화되면 백혈병이 발생하는 것으로 여겨집니다.
항암제, 특히 알킬화제들은 염색체 손상을 일으켜 이차성 백혈병을 일으킬 수 있습니다.(싸이클로포스파마이드, 멜팔란, 부설판, 프로카바진, 에토포사이드, 독소루비신 등)
EBV(엡스타인-바 바이러스)나 HTLV-1(인간 T-세포 림프친화성 바이러스 1형)같은 바이러스 감염은 골수세포 내의 염색체에 손상을 주고 면역 체계의 이상을 초래하여 백혈병을 일으킵니다. HIV(Human Immunodeficiency Virus,인간면역결핍바이러스)에 의한 후천성면역결핍증도 림프구성백혈병을 일으킬 수 있습니다.