การมีกรรมพันธุ์ที่ผิดปกติ เช่น พบว่าผู้ที่เป็นกลุ่มอาการดาวน์ (Down’s syndrome) มีความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด ALL และ AML มากกว่าคนปกติ ผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด CML พบว่ามีโครโมโซมผิดปกติ (เรียกว่า Philadelphia chromosome) หรือผู้ที่มีพ่อแม่พี่น้องเป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด ALL ก็อาจเป็นโรคนี้ร่วมด้วย