白血病就是产生血液中各种细胞的造血干细胞发生恶变，产生了功能不正常的细胞，这些细胞通过血液达到全身各处。
造血干细胞异常导致增殖的各种细胞发生异常，例如：红细胞、白细胞、血小板等。白血病患者虽然能产生红细胞，但产生的这些红细胞结构、功能异常，会被脾脏等免疫器官识别清除，导致贫血及脾脏和淋巴结肿大。红细胞功能异常无法为组织携带氧气，使人体乏力、面色苍白、心悸、气短。同理，白血病患者也会出现血小板异常。血小板在止血中发挥重要作用，血小板异常时，止血功能异常，会导致出血。患者表现为皮肤处有出血斑点，或出现鼻血。白细胞是人体的免疫细胞，白血病时，白细胞也会出现异常，导致人体抵抗力下降。
另外，异常血液细胞会通过血液流动达到全身各处，引起各种症状。