ALL與其他白血病一樣，白血病細胞的發生和發展起源在造血祖細胞或干細胞。目前，對于其病因及發病機制尚未完全清楚，但與一些危險因素有關。
1.遺傳及家族因素
大約5%ALL與遺傳因素相關。特別是一些有遺傳傾向綜合征的患者白血病發病率增高。
2.環境影響
電離輻射作為人類白血病誘因之一已被肯定，但機制未明，特別在遭受核輻射后的人群ALL發病明顯增多。化學物質如苯及苯同類物、烷化劑被認為與人類白血病密切相關。
3.基因改變
所有ALL細胞都有獲得性基因改變，包括染色體數目和結構易位、倒位、缺失、點突變及重復等變化。