慢性粒细胞白血病主要是由费城染色体异常导致的。费城染色体是9号染色体长臂上的原癌基因ABL易位到22号染色体长臂的断裂点簇集区（BCR）形成BCR-ABL融合基因，这个融合基因会产生异常的酪氨酸激酶，持续激活下游信号通路，促使造血干细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病。
遗传因素相关情况
家族遗传倾向： 虽然慢性粒细胞白血病不是典型的单基因遗传病，但有一定的家族聚集性。研究发现，若家族中有亲属患慢性粒细胞白血病，其亲属患病风险比普通人群略有升高，但并非绝对会发病。遗传突变传递： 部分慢性粒细胞白血病患者存在特定的遗传基因突变，这些突变可能通过生殖细胞在家族中传递，但这种传递并不是百分百导致后代患病，只是增加了患病的可能性。
环境因素影响
化学物质接触： 长期接触某些化学物质可能增加患慢性粒细胞白血病的风险。比如长期接触苯及其衍生物的人群，像一些从事化工行业中接触苯类溶剂的工人，患病几率相对较高。苯可以损伤骨髓造血干细胞的DNA，导致基因异常改变，进而诱发慢性粒细胞白血病。辐射暴露： 大剂量的电离辐射 exposure 会引起慢性粒细胞白血病。例如在核事故中暴露于高剂量辐射的人群，患慢性粒细胞白血病的风险明显高于正常人群。辐射能够破坏细胞的遗传物质，使造血干细胞发生恶变，引发疾病。
病毒感染关联
病毒与发病关系： 某些病毒感染可能与慢性粒细胞白血病的发生有一定关联。比如人类T淋巴细胞病毒 - 1（HTLV - 1）感染，虽然不是所有感染HTLV - 1的人都会患慢性粒细胞白血病，但研究发现其与一些血液系统恶性肿瘤的发生有一定相关性，可能通过影响细胞的增殖和凋亡机制，参与慢性粒细胞白血病的发病过程。不过，这种关联相对不是非常明确和直接。