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
吸烟所产生的烟雾及劣质装修材料均含有大量苯，目前认为苯可导致AML。抗肿瘤药物如烷化剂多柔比星和足叶乙甙治疗银屑病的乙双吗啉等均可引起白血病。化学因素所致的白血病多为AML。
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。但主要与急性淋巴细胞白血病相关联。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
有报告称白血病患儿同胞的白血病发病率比普通人群高2～4倍。单卵双胎中一个发生白血病后，另一个发生白血病的机会高达25%；发病年龄越小，另一个发病的机会越高；当发病年龄>7岁时，另一个发病的机会明显减少。先天性疾病：如Fanconi贫血、Downs综合征、Bloom综合征等，白血病发病率均较高。在对新生儿出生体质量的调查中发现，出生体质量过重越来越被视为白血病的一个高发因素。父母的体质量、母亲的生育史、母孕期补充维生素是否充足及父母是否存在烟酒嗜好及药物滥用均与儿童AL的发生有关。
5.其他血液病
某些获得性疾病可转化为AML，最常见的是骨髓异常增生综合征（MDS）转化为AML，以往曾将转化前的MDS称之白血病前期。由MDS转化的白血病绝大多数为AML，其他如真性红细胞增多症、原发性骨髓纤维化等骨髓增生性疾病在病程后期均有转化为AML的可能，少数不典型的再生障碍性贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿症也可转化为AML。