白血病确切病因至今未明。许多因素被认为和白血病的发病有关。病毒可能是主要的因素。此外，尚有遗传因素、放射、化学毒物或药物等因素。
1、病毒
多年研究早已证明属于RNA病毒的逆转录病毒可以引起人类T淋巴细胞白血病。其他病毒与白血病的关系也引起关注。
2、遗传素质
白血病不属于遗传性疾病，但在家族中却可以有多发性恶性肿瘤的情况;少数患儿可能患有其他遗传性疾病，如21-三体综合征、先天性睾丸发育不全症、先天性再生障碍性贫血伴有多发畸形、先天性远端毛细血管扩张性红斑症以及严重联合免疫缺陷病等，这些疾病患儿的白血病发病率比一般小儿明显增高。
此外，同卵孪生儿中一个患急性白血病，另一个患白血病的机率为20%，比双卵孪生的发病率高12倍。以上现象均提示白血病的发生与遗传素质有关。
3、放射因素
电离辐射有致白血病作用，其作用与放射剂量大小及辐射部位有关。一次较大剂量(1-9Gy)或多次小剂量均有致白血病作用。全身和放射野较大的照射，特别是骨髓受到照射，放射线能导致双股DNA可逆性断裂，从而使细胞内致瘤病毒复制和排出。放射可诱发急、慢性非淋巴细胞白血病和慢性粒细胞白血病。
4、化学因素
苯会导致白血病。苯致急性白血病以急性粒细胞白血病和红白血病为主。烷化剂和细胞毒药物可致继发性白血病也较肯定，多数继发性白血病是发生在原有淋巴系统恶性肿瘤和易产生免疫缺陷的恶性肿瘤经长期烷化剂治疗后发生，乳腺癌、卵巢癌和肺癌化疗后也易发生继发性白血病。
白血病症状，主要跟骨髓内造血功能的破坏有关。由于白血球有穿渗进入组织的作用，部分症状也跟此种特性有关：
1、骨髓造血功能破坏引起的症状
(1)容易发生青肿，点状出血：导因于制造血小板的巨核细胞减少，以致血小板缺乏;
(2)贫血：制造红血球的母细胞减少，导致红血球的缺乏。容易在走动，或运动时发生气喘和晕眩;
(3)持续发烧，感染经久不愈：大部分的白血球都是血癌细胞，无正常功能，导致免疫力下降，容易受到感染。
2、血癌细胞穿渗组织引起的症状
(1)淋巴结肿大;
(2)骨痛或关节痛：血癌细胞在骨髓内大量增生造成。轻敲急性淋巴细胞性白血病病人的胸骨，常会引起剧烈疼痛;
(3)牙龈肿胀;
(4)肝脾肿大;
(5)头痛和呕吐：血癌细胞穿渗进入中枢神经系统的表现;
(6)皮肤出现硬块：因为为看起来呈微绿色，又称绿色瘤;
(7)心包膜或是肋膜腔积水。
3、各类白血病的特殊表现
(1)急性前骨髓性白血病：弥漫性出血。
(2)慢性骨髓性白血病：大部分病人血小板数目上升，脾脏肿大。
(3)急性淋巴性白血病：若是导致胸中膈淋巴腺肿大，往往压迫气管，导致呼吸急促、咳嗽。
(4)成人T细胞淋巴性白血病：因为血中钙离子过高，导致脱水，意识不清，昏迷。