Charakteristickým znakem leukémie je často zvýšení počtu bílých krvinek. Je ironií, že masová produkce bílých krvinek - infekce bojovníci vaše tělo - ve skutečnosti způsobí zranění. Problém je v tom, že bílé krvinky vyrobené, pokud máte leukémii nemusí fungovat normálně. Když vaše tělo je příliš mnoho leukemických bílých krvinek, to nedává dost normální těmi, kteří v boji proti infekci. Tento pokles v síle imunitního systému, se nazývá imunosuprese. Slabší imunitní systém znamená, že jste na vyšší riziko vzniku obou běžných infekcí, na které narazíte v každodenním životě, stejně jako ty neobvyklé.
Bílé krvinky procházejí procesem zrání, tzv. diferenciace. Když se něco pokazí při tomto procesu, vaše kostní dřeň je abnormální, tzv. nezralé, bílé krvinky. Pak se bílé krvinky mohou být uvolněny do krevního oběhu dříve, než oni jsou plně zformovaná. Tyto nezralé bílé krvinky se nazývají blasty. Typ leukémie máte závisí na stupni diferenciace, ve kterém dojde k závadě.
S leukémií, může mít i snížení počtu červených krvinek a krevních destiček, které se vytlačeny zvýšení počtu bílých krvinek.