(一)发病原因
病因不甚清楚，可能与放射有关。
(二)发病机制
细胞增殖动力学研究结果证明CML骨髓造血前体细胞的体外集落形成能力并未超过正常。但外周血有较多处于增殖活跃期的造血前体细胞，而正常外周血中仅有极少量静止期的前体细胞。根据上述结果，有的学者认为CML是增殖与分化不协调的结果。近年来有的学者认为CML时骨髓与外周血中髓系细胞增多，外周血中出现不同分化阶段粒细胞的原因可归结为bcr/abl基因本身是一种抗程序死亡基因，致使CML细胞不及时死亡，各系列不同分化阶段细胞大量蓄积于造血组织与血液中。或认为是CML干细胞黏附功能缺陷，致使干细胞过早地脱逸骨髓基质层而发生增殖与分化不协调，并使不成熟细胞易于穿过骨髓屏障进入血液循环中。干扰素α的疗效机制在于它可纠正造血干细胞的这种黏附缺陷。
根据细胞遗传学包括染色体核型分析，显带技术与荧光素染色体原位杂交术(FISH)及分子技术如Southern印迹法或反转录酶链反应(RT-PCR)等不同灵敏度的检测方法测定临床诊断为CML患者的骨髓或外周血细胞，可将CML分为3类：①90%以上的CML患者为Ph(+)CML。②5%以上的CML为Ph阴性，bcr基因重排或RT-PCR bcr/abl mRNA阳性，则是Ph(-)bcr/abl(+)CML，即染色体核型虽显示正常但存在融合基因。③极少数的病人为Ph(-)RT-PCR(-)CML。其中①与②均为典型的CML，其临床表现，病程进展相同，生存期无明显差异。而③与慢性单核细胞白血病相似，对CML常规治疗反应不佳，生存期较短。
Ph染色体存在于髓系、红系、巨核系及T、B淋巴细胞中，但不存在于骨髓成纤维细胞或其他组织细胞。慢性期时粒系受累为突出表现，亦常伴巨核细胞、血小板过甚或外周血三系均明显增多。急变时多突出一系，或为急粒变，或为急淋变，或为急性巨核细胞白血病变。其血象、骨髓象与急性白血病相似，进一步说明CML是造血干细胞疾病。