白血病有明确的诱发因素。不同病因通过不同机制引起正常造血干/祖细胞发生遗传学累积变异，最终改变了细胞生物学行为。
以下为白血病发生常见的病因：
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（一）病毒
人类白血病的病毒病因研究已有数十年历史，但至今只有两种少见类型的白血病是和病毒相关：人类嗜T细胞病毒Ⅰ型（HTLV-Ⅰ）是成人T细胞淋巴瘤/白血病的致病因素；EB病毒被认为和Burkitt淋巴瘤/白血病发病有关。
（二）辐射
电离辐射有致白血病作用，其作用与放射剂量大小、放射部位及年龄有关。
1945年日本广岛和长崎遭原子弹袭击后幸存者中发生白血病比未经辐射者高数十倍；放疗也可致白血病，强直性脊柱炎患者放疗后白血病发生率较一般人群高十几倍，并且与剂量有关；职业性长期照射也可致白血病，以往从事放射诊断和治疗的医务人员白血病发病率相对较高，但随着防护措施的改善，发病率已与普通人群基本一致。
（三）化学制剂
苯的致白血病作用比较肯定。有研究发现长期接触氯乙烯工人发生白血病危险性是对照组的10~11倍，长期接触铅者发生白血病危险性是对照组的4倍。
化疗药物烷化剂和拓扑异构酶Ⅱ抑制剂可致继发性白血病也较肯定；多数继发性白血病是在原有淋巴系统恶性肿瘤和易产生免疫缺陷的恶性肿瘤经长期烷化剂治疗后发生，乳腺癌、卵巢癌和肺癌化疗后也易发生继发性白血病；近年来国内陆续报道乙双吗啉致白血病病例，该药用于治疗银屑病，是一种极强的致染色体畸变的物质。与白血病发病有关的药物还有氯霉素和保泰松。
（四）生活方式
吸烟与白血病致病关系不大，但一项研究表明吸烟可增加t(8;21)急性髓系白血病（AML）的发生；某些食物具有拓扑异构酶Ⅱ抑制作用，妊娠期食用可能增加婴儿AML发病率；妊娠期饮酒也可能增加婴幼儿出生后AML发病率。
（五）遗传因素
白血病患者的一级亲属患急性白血病的风险是普通人群的3倍。目前对家庭白血病的发生尚无确切解释，可能与遗传素质有关，也可能与共同生活环境下接触相同的致白血病因素有关。