1、放射
　　放射的致白血病作用已经肯定，且与受照剂量（>100cGy）、次数（累积剂量）有关。日本原子弹爆炸幸存者中急性白血病发病率增加近20倍，发病率高峰在放射接触后6到7年。强直性脊柱炎（过去采用放射治疗）和放射工作者的白血病发生率也相对较高。放射诱发的白血病一般以急、慢性髓系白血病（acute、chronic mycloid leukemia,AML、CML）为主，次为ALL，慢性淋巴细胞白血病（chronic lymphocytic leukemia,CLL）少见。 
2、病毒
　　病毒引起人类白血病尚没有直接证据。然而间接发现Burkitt，淋巴瘤和成人T细胞白血病/淋巴瘤（adult T-cell leukemia/lymphoma,ATL）的发生有病毒受累。已证实Burkitt淋巴瘤细胞中有含Epstein-Barr(EB)病毒（疱疹家族DNA病毒）的基因组插入，说明EB病毒是本病的致病原，不过淋巴瘤的发生更可能是一个多步骤过程。ATL已肯定是由人T细胞白血病的致病。 
3、化学物质
　　多种化学物质可导致细胞染色体损伤和造血干细胞突变。苯和甲苯是被广泛承认的白血病致病原因，患者多在接触这类物质1至5年后发病，且发病前常有一段骨髓增生不良和全血细胞减少的病史。
　　药物可引起继发性治疗相关性AML，患者发病前也常先有一段骨髓增生异常综合征的经历。其中有烷化剂如环磷酰胺、鬼臼毒素，偶尔还有蒽环类药，其他药物还有保泰松、氨霉素、乙双吗啉、亚硝基脲等。 
4、遗传易感性
　　某些少见的先天性染色体异常患者继发急性白血病的危险明显增加。Down综合征（先天愚型）患儿AML或ALL发病率是常人的20倍，Klinefelter综合征、Fanconi贫血、Blom 综合征和多发性神经纤维瘤发生AML和ALL的机会均较高。此外，急性白血病患者同胞的白血病发病率比无关人群高4至5倍；单卵孪生子中一人发生白血病，另一人也有20%的可能也在一年内患病。
5、血液病
　　某些血液病最终可能发展为急性白血病。如80%以上的CML最终会急变，其他还有MDS、骨髓增殖性疾病、骨髓瘤、淋巴瘤等，最后都可能演变为急性白血病。