根据研究，可导致白血病的化学物质有甲醛、乙双吗啉、烷化剂、含有苯的化学物等。
长期接触一些化学药物如烷化剂和拓扑异构酶抑制剂可以导致白血病，氯霉素和保泰松等也可以诱发白血病，乙双吗啉也可以导致急性髓系白血病的发生，苯也可以导致白血病，考虑与DNA异变有关。
白血病病因仍不明确，除了化学因素，还和以下因素有关：
包括病毒感染和免疫功能异常。如成人T细胞白血病/淋巴瘤可由人类T淋巴细胞病毒I型所致；
包括X射线、γ射线等电离辐射可使骨髓抑制和机体免疫力下降，DNA突变，导致白血病的发生；
有遗传缺陷的人群容易发生白血病，另外某些基因变异可能和儿童急性淋巴细胞白血病易感性有关；
某些血液病最终可能发展为白血病，如骨髓增生异常综合征、淋巴瘤、多发性骨髓瘤等。
