白细胞升高通常是人体免疫系统应对某些情况的一种反应。正常成人外周血白细胞计数在（4~10）×10^9/L，当白细胞计数高于10×10^9/L时，可认为白细胞升高。
生理性白细胞升高
剧烈运动后：人在剧烈运动，像快跑、跳绳等后，白细胞会暂时升高，一般运动结束后1小时左右，白细胞可恢复到正常水平。情绪激动时：人处于紧张、激动等强烈情绪状态下，体内交感神经兴奋，也会促使白细胞短时间升高，平复情绪后，白细胞能逐渐回归正常范围。
病理性白细胞升高
感染因素导致
细菌感染：当人体受到细菌侵袭，比如肺炎链球菌引起肺炎、大肠杆菌引发尿路感染时，白细胞会明显升高来对抗细菌。像肺炎患者，血常规检查中白细胞计数往往会超过10×10^9/L，中性粒细胞比例也会增高。病毒感染后期：某些病毒感染初期白细胞可能正常或降低，但到了后期，若机体开始启动较强免疫反应，也可能出现白细胞升高，不过一般升高幅度相对细菌感染没那么显著。
血液系统疾病
慢性粒细胞白血病：这是一种骨髓增殖性肿瘤，患者体内会出现异常增殖的白细胞，导致白细胞持续明显升高，可高达数万甚至数十万×10^9/L，同时还可能伴有贫血、血小板异常等表现。急性白血病：在急性白血病患者体内，骨髓中会大量异常原始和幼稚白细胞增殖，外周血中白细胞数量可增多、正常或减少，但部分患者会出现白细胞升高情况，且常伴有发热、贫血、出血等症状。
其他病理性情况
组织损伤与坏死：严重外伤，如大面积烧伤、大手术创伤后，机体组织受到损伤，白细胞会升高来参与修复和防御。例如大面积烧伤患者，24~48小时内白细胞计数往往会明显上升。过敏反应：发生过敏时，如药物过敏、食物过敏等，体内嗜酸性粒细胞等会参与免疫反应，也可能伴随白细胞升高，一般嗜酸性粒细胞比例会有明显增高。