急性白血病的病因至今尚不清楚，目前主要认为同生物因素、物理因素、化学因素、遗传因素、某些血液病有关。
急性白血病是因为骨髓中发育中的细胞DNA发生错误或损伤引起的，此时，血细胞的生产就会出错，这些异常的细胞不能正常运作，它们会蓄积并抑制正常造血。
但导致DNA突变，并导致急性白血病的具体病因尚未完全清楚，目前专家学者公认与白血病发病相关的因素有生物、物理、化学、遗传等因素。
主要是病毒感染和免疫功能异常。
包括X射线、γ射线等电离辐射。暴露于极高辐射水平的人患急性白血病的风险增加，如核反应堆事故的幸存者。
长时间接触苯以及含有苯的有机溶剂等。
某些遗传性疾病，如唐氏综合征，可能会增加急性白血病的患病风险。另外，双胞胎中一个孩子患有急性淋巴细胞白血病，其兄弟姐妹患该病的风险增加。
一些血液疾病最终可以发展成为急性白血病，例如骨髓增生异常综合征、慢性骨髓增值性肿瘤、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、多发骨髓瘤等。
发生急性髓系白血病的风险会随着年龄的增长而增加，急性髓系白血病最常见于65岁及以上的成年人。
