La leucémie n'est pas attribuable à une cause unique, mais certains facteurs pourraient accroître le risque qu'une personne soit atteinte d'un type donné.

L'âge est l'un de ces facteurs - certains types de leucémie sont plus fréquents chez les enfants, alors que d'autres sont plus susceptibles de toucher les adultes.

La leucémie est parfois diagnostiquée plusieurs années après l'exposition à des doses très élevées de radiation.

Certains troubles génétiques (comme le syndrome de Down) sont associés à un risque accru de leucémie aiguë.

Le risque de leucémie aiguë myéloïde (LAM) est plus important chez les personnes qui souffrent d'autres maladies affectant la moelle osseuse ou qui ont été en contact avec le benzène, un produit chimique, ou avec certains médicaments contre le cancer.

La plupart des personnes atteintes de leucémie ne présentent aucun de ces facteurs de risque.