中性粒細胞在骨髓中生成源于造血干細胞。原、早幼及中幼粒細胞等階段均有合成DNA的能力，進行有絲分裂而增生，構成骨髓中粒細胞的增生池。正常時，這些細胞不能穿過骨髓血竇壁故不能進入外周血液循環。晚幼粒、桿狀核、分葉核粒細胞不能增生。晚幼粒細胞一般在外周血中也不能見到桿狀核粒細胞在外周血也少見。分葉核中性粒細胞一部分進入外周血中，其余的與晚幼粒、桿狀核細胞存于骨髓中構成有效的貯備部分(貯存池)其數約為血中循環粒細胞的10～15倍，需要時，釋放到外周血中正常情況下，成人每分鐘約有107～108個粒細胞從骨髓貯存池進入血液循環。成熟的分葉核中性粒細胞從骨髓進入血液循環后半數隨血液循環而游走，稱循環粒細胞(circulating granulocyte)是平時能檢測到的粒細胞數；其余半數存在于血管壁邊緣或依附于毛細血管內皮上，稱邊緣粒細胞(marginal granulocyte)。這兩類細胞間可互相轉換，形成動態平衡。兩類細胞數的總和為外周血中粒細胞總池(total blood granulocyte pool，TBGP)。
外周血中性粒細胞增多的機制有三：
1.循環粒細胞與邊緣粒細胞之比約為44.3∶55.7，當邊緣粒細胞動員到血液循環中，中性粒細胞數可成倍增加稱為假性中性粒細胞增多癥(pseudoneutrophilic granulocytosis)。劇痛、運動、癲癇心動過速或情緒激動時，血流加快，邊緣粒細胞快速進入循環池粒細胞數增高，但粒細胞總池不變，這種增加是暫時的，不會超過2倍以上，而且不出現幼稚細胞。
2.血管中的中性粒細胞可透過毛細血管進入組織或器官，執行吞噬細胞及異物功能。如其進入組織的速度降低，可導致外周血中性粒細胞增多。某些藥物如糖皮質激素、乙醇、保泰松和吲哚美辛等可阻止粒細胞從血循環進入組織使血中中性粒細胞增多。這種機制的增多，數量也不會超過2倍以上也不會出現幼稚細胞。
3.骨髓生成粒細胞及釋放入血流的速度增快使粒細胞增多。骨髓中粒細胞貯存部分約為血中循環粒細胞的10～15倍，其成熟與釋放加快可使粒細胞數明顯增高。如骨髓竇壁完整性遭到破壞，幼稚細胞也可釋放入血。感染、炎癥、細菌內毒素可促使單核巨噬細胞系統產生粒細胞集落刺激因子、粒-巨噬細胞集落刺激因子、白細胞介素-6、腫瘤壞死因子α和轉化生長因子β等刺激骨髓粒細胞增生釋放加快，使血中中性粒細胞大量增加。骨髓受白血病細胞浸潤，轉移癌細胞浸潤及骨髓纖維化時，可損及竇壁，幼稚細胞進入血液。