Cho đến hiện nay, chúng ta vẫn chưa biết nguyên nhân vì sao gây ra ung thư máu. Những nhà nghiên cứu đang cố gắng giải quyết vấn đề này. Những nghiên cứu cho thấy rằng, ung thư máu thường gặp ở nam hơn nữ và những người da trắng thường mắc bệnh hơn những người da đen. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa thể giải thích tại sao người này thì bị còn người kia lại không.
Qua việc nghiên cứu số lượng lớn người trên khắp thế giới, những nhà nghiên cứu đã tìm thấy những yếu tố nguy cơ nhất định làm tăng nguy cơ phát triển bệnh bạch cầu. Ví dụ, sự tiếp xúc với một lượng lớn bức xạ năng lượng cao sẽ làm tăng nguy cơ bị bệnh bạch cầu. Các chất phóng xạ này thường được sản sinh sau vụ nổ bơm nguyên tử ở Nhật Bản trong thời gian chiến tranh Thế Giới thứ 2. Trong những nhà máy năng lượng hạt nhân, những quy tắc an toàn tuyệt đối nhằm bảo vệ công nhân và cộng đồng tránhtiếp xúc với khối lượng bức xạ có hại.
Nghiên cứu gợi ý rằng sự tiếp xúc trong những lĩnh vực điện từ là một yếu tố nguy cho bệnh bạch cầu (những lĩnh vực điện từ là một kiểu của bức xạ năng lượng thấp đến từ dây điện và thiết bị điện). Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu hơn cần thiết để chứng minh mối liên kết này.
Một số tình trạng di truyền có thể tăng thêm nguy cơ cho bệnh bạch cầu. Đó là hội chứng Down. Trẻ con sinh ra với hội chứng này có bệnh bạch cầu cao hơn so với trẻ khác.
Những công nhân tiếp xúc với hóa chất nhất định, trong cả một thời kỳ dài sẽ có nguy cơ cao bị ung thư máu. Benzen là một trong số hóa chất này. Đồng thời, vài thuốc sử dụng điều trị các loại ung thư khác có thể tăng thêm nguy cơ cho con người phát triển bệnh bạch cầu. Tuy nhiên, nguy cơ này rất nhỏ so với lợi ích mà mà hoá trị liệu mang lại.
Các nhà khoa học đã xác định được loại virut có khả năng làm tăng thêm nguy cơ mắc ung thư máu. Những nhà khoa học khắp thế giới tiếp tục nghiên cứu virut và nguy cơ có thể khác cho bệnh bạch cầu. Bằng việc nghiên cứu vì sau bị ung thư máu, từ đó các nhà khoa học hy vọng hiểu rõ hơn phương pháp để ngăn chặn và điều trị bệnh bạch cầu.