白血病的发病原因较为复杂，目前认为主要与以下几方面因素有关。据医学研究统计，白血病的发生是多种因素长期作用的结果。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 某些遗传性疾病会增加患白血病的风险。例如，21-三体综合征患者患白血病的几率比正常人群高约15-20倍。如果家族中有亲属患白血病，那么家族成员患白血病的概率会比无家族史的人群相对高一些，但这并不是绝对会发病，只是有一定的遗传易感性。基因突变遗传： 一些基因突变可能会遗传给下一代，这些突变基因会影响造血干细胞的正常功能，使得造血干细胞在增殖分化过程中出现异常，从而增加白血病的发生风险。比如某些与细胞周期调控、凋亡相关的基因发生突变，就可能导致白血病的发生。
环境因素影响
化学物质接触： 长期接触某些化学物质容易引发白血病。像苯及其衍生物，在一些石油化工、油漆涂料等行业工作的人群，如果长期接触含苯的物质，患白血病的几率会明显升高。据研究，长期接触苯的人患白血病的风险比普通人群高3-5倍。另外，一些化疗药物等也属于化学致癌物质，如果长期或不当接触，也可能诱导白血病的发生。辐射暴露： 大剂量的电离辐射是明确的白血病致病因素。比如在核事故中暴露于高剂量辐射的人群，患白血病的风险会大幅增加。另外，接受放疗的患者，如果照射部位涉及造血系统相关区域，也可能在数年后诱发白血病。一般来说，全身接受2-4Gy的辐射剂量就可能增加白血病的发病风险。
病毒感染因素
逆转录病毒感染： 人类T淋巴细胞病毒 - 1（HTLV - 1）是一种逆转录病毒，它感染人体后，会整合到宿主细胞基因组中，影响细胞的正常生长和分化调控，从而导致T淋巴细胞白血病的发生。在某些地区，HTLV - 1的感染率与白血病的发病率呈一定的相关性，研究发现该病毒感染人群中白血病的发病率比未感染人群高数十倍。其他病毒关联： 一些其他病毒感染也可能与白血病的发生有一定关联。例如EB病毒，虽然它主要与淋巴瘤等疾病关系较为密切，但也有研究发现EB病毒感染可能参与了某些类型白血病的发病过程，不过具体机制还在进一步研究中。