可能导致发生儿童白血病的因素包括遗传、环境、病毒感染、免疫缺陷因素，但对每一个白血病患儿来说常不能确定其个体的致病原因。
1.物理因素
X线、32P治疗、原子弹爆炸等大剂量的高能量电离辐射的人群白血病发生率高。居住环境如果处于高频率的强磁场（>0.3uT），儿童期的白血病发病率也较其他儿童高。
2.化学因素
化学因素所致的白血病多为AML。与ALL发病可能有关的化学物品有除草剂、杀虫剂、孕妇酗酒、避孕药、烟草及化学溶剂，但这些因素与ALL发病的确切关系尚不肯定。
3.生物因素
病毒对某些动物的致癌作用及致白血病作用已得到证实。生物因素主要与急性淋巴细胞白血病相关联。已明确部分反转录病毒感染可导致白血病，主要为C型的RNA肿瘤病毒。其中人类T淋巴细胞白血病病毒（HTLV-1）是第一个被发现的可致人白血病的反转录病毒。它的感染与人T淋巴细胞白血病（ATL）的发生密切相关。在芬兰和新西兰通过对白血病患儿、白血病痊愈患儿及母亲血液中EB病毒和人疱疹病毒6进行检测，结果表明，母亲EB病毒感染的再活化可能与下一代患儿童期ALL（急性淋巴细胞性白血病）有关。
Smith等研究发现孕妇宫内胎儿感染可增加5岁以下儿童患ALL的危险。感染导致ALL危险性增加的机制可能是感染导致基因组的不稳定性增加。资料证明EB病毒感染可能与L3型ALL相关，也有ALL发病与HIV感染相关的病例报告。甲型肝炎病毒感染与儿童ALL高发病率有关。改善公共卫生状况可降低母亲孕期感染及新生儿感染。对降低ALL的危险性将起到不可忽视的作用。母乳喂养可降低婴儿感染性疾病的发生。喂养方式与儿童急性白血病（AL）的相关性报道不一，目前的观点倾向于母乳喂养可降低儿童白血病发生的危险。与感染相关的其他因素包括免疫接种、动物接触史、药物应用史（如氯霉素）、季节变化等，它们与儿童白血病的确切相关性尚无定论。
4.遗传因素
基因突变或是缺陷：家族性白血病占白血病的7‰，同卵双生同患白血病的几率较其他人群高3倍，B细胞CLL（慢性淋巴细胞性白血病）呈家族性倾向。
5.其他血液病
如慢性髓细胞白血病、骨髓增生异常综合征、骨髓增生性疾病如原发性血小板增多症、骨髓纤维化和真性红细胞增多症、阵发性血红蛋白尿、多发性骨髓瘤、淋巴瘤等血液病最终可能发展成急性白血病，特别是急性非淋巴细胞白血病。
