目前能够确定的是成人T细胞白血病由人类T细胞白血病病毒-1引起的（HTLV-1）。HTLV-1具有传染性，会通过性行为和输血传播，也会通过乳汁从母亲传递给婴儿。此外白血病患者发病时间相近、白血病患者发病地点相距较近且聚集等现象也证明白血病与病毒感染有关。曾有科学家分析芬兰和冰岛的55万个15岁以下儿童和他们的母亲，对他们进行血清流行病学调查，表明母亲妊娠期间感染EB病毒可能导致儿童患上急性淋巴细胞白血病。另有研究发现孕妇子宫里胎儿的感染可能增加5岁以下孩子患急性髓系白血病的危险，也有材料证明甲型肝炎病毒感染也是儿童急性淋巴细胞白血病高发病率的原因之一。