(一)发病原因
中性粒细胞增多见于多种疾病，归纳如下：
1.感染 多种局部或全身的急、慢性感染，如细菌感染尤其是球菌中的葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、脑膜炎球菌等及结核分枝杆菌所致者;病毒感染如狂犬病、脊髓灰质炎、水痘;立克次体感染等均可致中性粒细胞增多，增多程度常与感染程度成比例，有化脓现象，增多更为明显，甚至引起类白血病反应，此白细胞总数可达50×109/L以上，或出现幼稚细胞。
2.物理和情绪 刺激物理刺激如冷、热、运动、剧痛、抽搐、创伤、妊娠、电休克、缺氧等，情绪激动如忧虑、愤怒、惊吓、过度兴奋等均可使中性粒细胞暂时增高。
3.炎症及组织坏死 风湿性疾病如风湿热、类风湿关节炎，特别是幼年型、结节性多动脉炎，皮肌炎，血管炎等，中性粒细胞可增多，如合并感染则更易发生。其他炎症如肾炎、胰腺炎、结肠炎、甲状腺炎，组织坏死如心肌梗死、肺梗死、血栓栓塞性疾病等，亦可致中性粒细胞增多。
4.肿瘤 胃、肺、肝、胰腺、乳腺、子宫、肾癌等常有中性粒细胞增多，甚可呈类白血病反应，并可作为副肿瘤综合征(paraneplastic syndrome)表现之一。淋巴瘤特别是霍奇金病可有中性粒细胞增多。
5.代谢和内分泌紊乱 甲状腺危象、糖尿病酸中毒、尿毒症、肝性脑病、急性痛风、子痫、肾上腺皮质功能亢进等可引起中性粒细胞增多。
6.中毒和变态过敏反应 一些化学品和药物如铅、汞、砷、锂、肾上腺素、肾上腺皮质激素、洋地黄类、5-羟色胺、组胺、肝素、氯酸钾、乙酰胆碱等，以及一氧化碳中毒、抗原抗体复合物、补体激活等均可引起中性粒细胞增多。
7.急性失血及溶血 急性失血后2h即可见白细胞增多，胸腔、腹腔、关节腔、蛛网膜下隙及颅内出血时，白细胞增多更显著。宫外孕破裂，肝、脾破裂，白细胞增多也明显。大量急性溶血时，白细胞数及中性粒细胞增多甚可达到类白血病反应程度。
8.血液病 骨髓增生性疾病(myeloproliferative disease)，如慢性粒细胞白血病、真性红细胞增多症、骨髓纤维化、原发性血小板增多症可有白细胞和中性粒细胞明显增多，并出现幼粒细胞;慢性中性粒细胞白血病患者白细胞亦明显增多，可达100×109/L以上，成熟中性粒细胞约为90%;巨幼细胞贫血或粒细胞缺乏的恢复期，以及家族性中性粒细胞增多。
9.其他 手术后12～36h即有中性粒细胞增多，其程度与手术范围、失血多少及组织损伤程度成比例。脾切除后中性粒细胞增多并可呈类白血病反应，此等变化于脾切除后短期内出现，亦可迟至数月后始出现，多在数周内恢复，亦有持续数月或数年才消失。输血反应也可致白细胞增多。
(二)发病机制
中性粒细胞在骨髓中生成源于造血干细胞。原、早幼及中幼粒细胞等阶段均有合成DNA的能力，进行有丝分裂而增生，构成骨髓中粒细胞的增生池。正常时，这些细胞不能穿过骨髓血窦壁，故不能进入外周血液循环。晚幼粒、杆状核、分叶核粒细胞不能增生。晚幼粒细胞一般在外周血中也不能见到，杆状核粒细胞在外周血也少见。分叶核中性粒细胞一部分进入外周血中，其余的与晚幼粒、杆状核细胞存于骨髓中构成有效的贮备部分(贮存池)，其数约为血中循环粒细胞的10～15倍，需要时，释放到外周血中。正常情况下，成人每分钟约有107～108个粒细胞从骨髓贮存池进入血液循环。成熟的分叶核中性粒细胞从骨髓进入血液循环后，半数随血液循环而游走，称循环粒细胞(circulating granulocyte)是平时能检测到的粒细胞数;其余半数存在于血管壁边缘或依附于毛细血管内皮上，称边缘粒细胞(marginal granulocyte)。这两类细胞间可互相转换，形成动态平衡。两类细胞数的总和为外周血中粒细胞总池(total blood granulocyte pool，TBGP)。
外周血中性粒细胞增多的机制有三：
1.循环粒细胞与边缘粒细胞之比约为44.3∶55.7，当边缘粒细胞动员到血液循环中，中性粒细胞数可成倍增加，称为假性中性粒细胞增多症(pseudoneutrophilic granulocytosis)。剧痛、运动、癫痫、心动过速或情绪激动时，血流加快，边缘粒细胞快速进入循环池，粒细胞数增高，但粒细胞总池不变，这种增加是暂时的，不会超过2倍以上，而且不出现幼稚细胞。
2.血管中的中性粒细胞可透过毛细血管进入组织或器官，执行吞噬细胞及异物功能。如其进入组织的速度降低，可导致外周血中性粒细胞增多。某些药物如糖皮质激素、乙醇、保泰松和吲哚美辛等可阻止粒细胞从血循环进入组织，使血中中性粒细胞增多。这种机制的增多，数量也不会超过2倍以上，也不会出现幼稚细胞。
3.骨髓生成粒细胞及释放入血流的速度增快使粒细胞增多。骨髓中粒细胞贮存部分约为血中循环粒细胞的10～15倍，其成熟与释放加快可使粒细胞数明显增高。如骨髓窦壁完整性遭到破坏，幼稚细胞也可释放入血。感染、炎症、细菌内毒素可促使单核巨噬细胞系统产生粒细胞集落刺激因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子α和转化生长因子β等刺激骨髓粒细胞增生，释放加快，使血中中性粒细胞大量增加。骨髓受白血病细胞浸润，转移癌细胞浸润及骨髓纤维化时，可损及窦壁，幼稚细胞进入血液。