Причина острого лимфобластного лейкоза неясна и может быть связана с окружающей средой и генетикой.
Считается, что причина острого лимфобластного лейкоза может быть связана с вирусными факторами, ионизирующим излучением, химическими факторами и генетическими факторами. Доказано, что ионизирующая радиация вызывает лейкемию у людей, а заболеваемость лейкемией в районах, подвергшихся сильному облучению после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в Японии, была в 17-30 раз выше, чем в районах, не подвергшихся облучению.