白血病的病因目前尚不明确，但是具有以下危险因素的人群，白血病患病率高于一般人群。
- 病毒因素：HTLV-1 病毒感染者有患成人 T 细胞白血病/淋巴瘤的风险。
- 化学因素：接触苯及其衍生物的人群白血病发生率高于一般人群。亦有亚硝胺类物质、保泰松及其衍生物、氯霉素等诱发白血病的报道。某些抗肿瘤细胞毒药物，如氮芥、环磷酰胺、甲基苄肼、VP16、VM26 等都有致白血病作用，一些患者在原发肿瘤化疗后 2~5 年容易出现称为“第二肿瘤”的白血病。
- 放射因素：有证据显示各种电离辐射可以引起人类白血病。白血病的发生取决于人体吸收辐射的剂量，整个身体或部分躯体受到中等剂量或大剂量辐射后都可诱发白血病。小剂量辐射能否引起白血病仍不确定。经常接触放射线物质（如钴-60）者白血病发病率明显增加。大剂量放射线诊断和治疗可使白血病发生率增高。
- 遗传因素：有染色体畸变的人群白血病发病率高于正常人。