白血病的病因不完全清楚，原因有x射线或者是伽马射线等电离辐射。例如日本广岛以及长期受到原子弹袭击后，幸存者中白血病的发病率明显的升高。长期接触苯以及含有苯的有机溶剂，与白血病的发生是有关系的。乙双吗啉具有极强的致染色体畸变和致白血病的作用。另外，抗肿瘤药物中烷化剂和拓扑异构酶II抑制剂也可以导致白血病。其他的例如骨髓增生异常综合征，淋巴瘤等都可以引起继发性的白血病。