白细胞过高可能引发多种疾病。一般来说，当外周血白细胞计数持续高于10×10⁹/L时，就可能存在健康问题。
感染相关疾病
细菌感染：当人体遭受细菌侵袭时，身体会动员白细胞去对抗病菌，此时白细胞会异常升高。比如肺炎，严重的细菌性肺炎患者外周血白细胞计数常明显升高，可高达（10 - 30）×10⁹/L甚至更高，同时伴有发热、咳嗽、咳痰等症状。病毒感染后期：某些病毒感染初期白细胞可能正常或降低，但在后期合并细菌感染时，白细胞也会升高。例如流感病毒感染，若继发细菌性支气管炎，白细胞计数会明显增多。
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，患者外周血白细胞显著升高，常超过20×10⁹/L，甚至可高达100×10⁹/L以上，同时伴有脾大、乏力、盗汗、体重减轻等症状。血常规检查可见中性粒细胞、嗜酸性粒细胞等明显增多。急性白血病：急性髓系白血病或急性淋巴细胞白血病患者，白细胞计数可升高，有的可高于100×10⁹/L，外周血中可见大量原始和幼稚白细胞，患者会出现贫血、出血、发热等一系列症状。
其他情况引发的白细胞过高
应激状态：当人体处于严重创伤、大手术、急性心肌梗死等应激状态时，体内会释放一些激素等物质，刺激骨髓造血，导致白细胞短暂升高。比如严重外伤患者，在受伤后的几小时内，白细胞计数可能会升高到15×10⁹/L左右，随着创伤的恢复，白细胞会逐渐恢复正常。过敏反应：严重的过敏反应也可能引起白细胞升高。例如药物过敏导致的严重过敏反应，白细胞计数可升高，一般在（10 - 20）×10⁹/L之间，同时伴有皮疹、呼吸困难等过敏表现。