Генетична теорія. Ця теорія заслуговує особливої уваги, оскільки спостерігається розповсюдженість Л. в окремих сім'ях, зокрема у однояйцевих близнюків. Те, що від хворих на лейкоз батьків, як правило, народжуються здорові діти, не суперечить генетичної (спадково-вродженою) теорії, так як Л., мабуть, відноситься до хвороб з малої спадкової пенетрантністю.
У генетичному плані мають значення виявляються останнім часом патологічні кариотипы при Л. При хронічному мієлолейкозі відомо наявність дефекту в 21-й парі хромосом («філадельфійська хромосома» Ph'), сутність якого полягає у зменшенні (приблизно на 1/3) речовини довгого плеча цієї хромосоми. Крім того, при синдромі Дауна, при якому виявляється трисомія також по 21-й парі хромосом, гострий лейкоз зустрічається в 20 разів частіше, ніж в звичайних випадках. Взагалі ж каріотип при гострому Л. ще недостатньо конкретизовано: зміни встановлені головним чином по лінії зменшення або збільшення модального числа хромосом. З аномалією хромосомного апарату зв'язане і порушення вироблення деяких хімічних агентів (ферментів), необхідних для клітинного метаболізму. Наприклад, недолік лужної фосфатази при хронічному мієлолейкозі пов'язують саме з «філадельфійською хромосомою».
Генетичної теорії лейкозу не суперечить той факт, що деякі форми лейкозів (лімфолейкоз, мієломна хвороба, еритремія) зустрічаються переважно після 40 років; адже і таке явно вроджене захворювання, як перніціозна анемія, вперше виявляється теж у середньому або літньому віці. Припускають, що у людей, схильних до захворювання Л., до певного періоду життя можуть підтримуватися компенсаторні механізми (можливо, вироблення інгібіторів порушеного обміну). Клінічне становлення Л. пов'язано з екзогенними й ендогенними факторами, що приводять до клітинної мутації, і, нарешті, Л. розвивається лише при прогресуванні порушень клітинного метаболізму до стадії утворення речовин, що характеризуються бластомогенным (лейкозогенным) дією. Таким чином, за аналогією з концепцією про полиэтиологичности пухлинних захворювань (Н. Н. Петров) лейкоз можна вважати наслідком не однієї причини, а цілого комплексу ендогенних і екзогенних факторів.
З визнання пухлинної природи Л. випливає, що системність ураження організму при Л. формується не шляхом розвитку метастазів в органах, як це властиво злоякісних пухлин, а шляхом аутохтонного «кровотворення» в ретикулярної стромі органів. У цьому полягає своєрідність бластомного морфогенезу Л. та їх відмінність від злоякісних пухлин.
Поняття про осередки кровотворення при лейкозі носить умовний характер, так як в них розмноження незрілих клітин відбувається при зниженій здатності до диференціації, і тому правильніше говорити про лейкозних інфільтратах.
Особливості обмінних процесів при Л. проявляються головним чином у вигляді глибоких порушень обміну триптофану (поява в сечі великих кількостей проміжних продуктів обміну цієї амінокислоти та дефіциту вітаміну В6). Деякі метаболіти триптофану (3-оксиантраниловая кислота, 3-оксикинуренин, що утворюються на шляху перетворення триптофану в нікотинову кислоту, а також індол, індікан, 3-індол-оцтова кислота та 5-метилтриптофан) самі по собі є лейкозогенными, оскільки з їх допомогою у тварин можуть бути отримані різні моделі Л. Відбувається у хворих лейкозом накопичення цих проміжних речовин, мабуть, перешкоджає нормальному використанню триптофану для синтезу білка. Припускають, що при Л. має місце порушення нуклеотидного обміну в клітинах. На підставі цитохімічних досліджень можна говорити лише про відмінність у змісті РНК у нормальних і лейкозних клітинах.