遺傳因素與某些白血病的發生有關。8.1%的白血病患者有白血病家族史,而對照組只有0.5%,近親結婚者的急性淋巴細胞白血病發病率比預期高30倍。某些有染色體畸變和斷裂的遺傳性疾病往往與白血病的高發病率有關,如唐氏綜合徵、先天性血管擴張性紅斑(Bloom綜合徵 )和範可尼貧血等。
50%的急性淋巴細胞白血病患兒有一種特殊的掌紋,稱為悉尼線,白血病與HLA抗原類型之間有一定的關聯,如急性淋巴細胞白血病常有HLA-A2和A9,這些都表明遺傳因素與白血病的發生有一定的關聯,但對於大多數白血病來說,白血病畢竟不是一種遺傳性疾病。