儿童白血病的引起原因目前尚未完全明确，但有一些相关因素被认为与儿童白血病的发生有关。目前研究发现，大约有以下几方面因素可能涉及：
遗传因素相关
某些遗传综合征： 有一些罕见的遗传综合征会增加儿童患白血病的风险。例如，21-三体综合征（唐氏综合征）患儿患白血病的概率比正常儿童高约15-20倍。这类患儿由于染色体数目异常，导致基因表达等发生改变，使得白血病的发病几率上升。
环境因素影响
化学物质接触： 长期接触某些化学物质可能会诱发儿童白血病。比如长期接触苯及其衍生物，像在一些装修材料中如果含有超标的苯，儿童长时间处于这样的环境中，苯进入体内后可能会影响骨髓造血干细胞的正常功能，导致基因突变，进而引发白血病。另外，长期接触某些农药，如有机磷农药等，也可能与儿童白血病的发生存在关联。辐射暴露： 过高剂量的辐射照射可能导致儿童白血病。例如，在遭受核辐射事故后，暴露于辐射下的儿童患白血病的风险会明显增加。不过，一般的医疗诊断用的X射线等，在合理剂量范围内，导致白血病的风险非常低，家长不用过于担忧常规医疗检查中的辐射问题，但要避免儿童过度接受不必要的大剂量辐射照射。
病毒感染因素
某些病毒感染： 某些病毒感染可能与儿童白血病的发生有关。比如人类T淋巴细胞白血病病毒I型（HTLV-I）感染，虽然相对比较罕见，但在一些特定地区和人群中，感染该病毒的儿童患T淋巴细胞白血病的风险会增高。病毒感染后，可能会整合到宿主细胞的基因组中，引起细胞的恶性转化，从而导致白血病的发生。