(一)发病原因
CLL病因不详，目前尚无证据说明反转录病毒，电离辐射可引起该类型白血病；但发现几种因素与该病密切相关：遗传性(种族和家族性)及性别。
有CLL或其他淋巴系统恶性疾病家族史者，直系亲属发病率较一般人群高3倍，CLL患者的亲属自身免疫病的发生率也明显增加。
约50%的CLL患者具有染色体异常，常累及12或4号染色体，-8，i(7)，i(2p)，t(13;21)， 18，6q-，14q-，-X等异常均有报道，染色体异常与病程有关，疾病早期染色体异常占20%左右，晚期病例可达70%，CLL受累的染色体常涉及免疫球蛋白编码基因(如14号染色体的重链基因)或癌基因(如12号染色体的c-ras-Harvey和11号染色体的c-ras-Kirsten)。
(二)发病机制
CLL的确切发病机制不明，环境因素与CLL发病无明显相关，已报告与其他类型白血病发病有密切相关的因素如电离辐射，化学致癌物，杀虫剂等均与CLL发病无关，病毒感染如HCV(C型肝炎病毒)，EB病毒亦与CLL发病无关，虽然CLL病人中男性明显多于女性，但未发现性激素与CLL发病之间有相关，目前研究集中在CLL发病与遗传因素，染色体，细胞癌基因和抗癌基因改变的关系。
1.遗传因素
CLL发病率在白种人和黑种人高，在亚洲黄种人低，其发病率并不因人种的迁居而变化，提示不同种族的某些遗传因素与CLL发病相关，此外，相继有报告在同一个家庭中多人发生B细胞型CLL，CLL患者第一代子女患CLL或其他恶性淋巴增生性疾病的危险性为普通人3倍，且多在年轻时发病，也提示遗传因素在家族性CLL发病中有重要作用，但HLA单一表型与CLL间无明显相关，目前尚未发现与CLL发病的遗传因子，即使单卵双胎子CLL患者，至今未发现有共同的基因异常表现。
2.染色体
CLL的细胞遗传学研究较困难，因其淋巴细胞不易受有丝分裂原刺激而增生，不易得到分裂象细胞，近年来，通过改进刺激CLL细胞分裂技术，应用染色体R显带和原位杂交(FISH)法提高了CLL染色体研究成功率，约50%CLL患者发现有克隆染色体异常，而其余正常核型患者可能是正常T细胞核型而未检测到CLL的B细胞异常核型。
(1)13号染色体异常：近50%CLL患者有13号染色体长臂缺失，缺失部位多在13q12.3和13q14.3，13q12.3部位缺失，其缺失部位有乳腺癌易感基因(BRCA2)，在13q14.3部位缺失，缺失部位可影响到抑癌基因RB-1(视网膜母细胞基因)，DBM(与阻止淋巴细胞恶变有关)，LEV1，LEV2和LEV5(与CLL发病有关)。
(2)12号染色体异常：12号染色体三体型异常在CLL，初期很少检测到，多在CLL临床病情进展或转为淋巴瘤(Richter综合征)时发现伴有12号染色体三体型的CLL细胞多有复杂型改变及不典型或幼淋细胞形态，提示三体12染色体异常与CLL病情恶化有关，12染色体三体型作用机制可能是通过对位于12q13和12q22之间的某些基因如mdm基因的影响而体现。
(3)11号染色体异常：近10%～20%CLL患者有11号染色体移位或缺失，伴有11号染色体异常者临床发病年龄较轻(<55岁)，病程常表现为侵袭性，11号染色体异常可累及11q13，目前已认识到此部位包括肿瘤抑制基因-MEN-1(多发性内分泌肿瘤综合征Ⅰ型)，最常见的11号染色体缺失在11q14-24之间，特别在11q22.3-23.1之间，在此部位中可能有肿瘤抑制基因RDX(多发性神经纤维瘤Ⅱ型肿瘤抑制基因同类物)和AIM(遗传性共济失调-毛细胞血管扩张症突变基因)，这两种基因的功能与激活肿瘤抑制基因p53有关，p53基因具有调节细胞周期和维持基因稳定作用，其表达产物可使异常细胞进入细胞周期时被阻滞在S1期，便于异常细胞有更多的时间进行DNA修复，如细胞不能自行修复受损的DNA，则会自行凋亡。
(4)6号染色体异常：包括6号染色体短臂及长臂异常，6号染色体短臂异常目前尚未发现有相应特定基因功能改变，6q21-q24异常患者临床常表现为幼淋细胞增多和侵袭性病程，此外，TNF-α(肿瘤坏死因子α)，和LY-α(淋巴a)其基因均位于6号染色体长臂，此两种因子与促进CLL细胞增生，抑制正常淋巴细胞和骨髓细胞增生有关。
(5)14号染色体异常：常表现为易位，在CLL患者中少见，在淋巴瘤患者中多见t(11;14)(q13;q32)易位：在CLL中罕见，14 q32含有免疫球蛋白a重链同型开关基因，而11q13有细胞周期素D1基因(cyclic D1)t(11;14)，常见于外套型非霍奇金淋巴瘤，t(14：18)CLL患者罕见，常见于低度恶性滤泡型淋巴瘤。
3.特殊基因改变
(1)p53基因：p53基因为一种重要的肿瘤抑制基因，位于17p13.1部位，编码53-kD核酸磷酸蛋白，其突变或缺陷可能为近半数肿瘤患者的致病原因，17号染色体短臂缺失仅见于10%～15%的CLL患者，此外，还有10%～15% CLL患者有p53基因突变，伴有p53基因突变患者多为进展型，具有白血病细胞高增生率，生存期短，对一线治疗药物抵抗的临床特点，见于半数Richter综合征和B细胞幼淋细胞白血病，提示p53基因突变可能是某些CLL患者病程中获得性改变。
(2)多剂耐药基因(MDR)：约40%CLL患者MDR-1基因表达增高，MDR-1位于7q21.1，编码170kD跨膜部糖蛋白，在CLL患者B细胞中MDR-1表达增加而在正常B细胞中表达不增加，此外由于治疗或其他因素也可诱导MDR-1基因表达增加，MDR基因异常表达更多是促进CLL患者病程进展原因而不是CLL原发病因。
(3)bcl-2：bcl-2基因位于染色体18q21，大多数CLL患者由于bcl-2基因重排而表达增加，约有5%左右CLL患者bcl-2基因重排是位于2号和8号染色体上的IGk或λ轻链基因与位于18号染色体bcl基因易位，但除基因重排外，CLL白血病细胞bcl-2表达增加与其基因位点的低甲基化有关，可能还有一些尚未了解的基因亦参与作用，使CLL细胞抵抗凋亡。
4.细胞因子
CLL细胞具有分泌多种细胞因子的能力，如TNF-α，TGF-β(转移生长因子β)，IL-7(白介素-7)，IL-5，IL-2等，这些因子具有直接或间接刺激CLL白血病细胞增生或防止CLL细胞凋亡作用，同时具有抑制正常淋巴细胞和骨髓造血有关细胞增生作用，因而细胞因子与CLL患者发病和疾病进展均相关。
细胞动力学研究显示，CLL患者周围血中被3H标记的白细胞数量少，提示大多数白细胞处于休止期，(G0期)而不增殖，同时发现几乎所有的CLL的白细胞均表达高水平的抗凋亡蛋白bcl-2，及低水平的凋亡收蛋白bax,故bcl-2/bax比例失衡，致细胞凋亡受阻，符合临床上大量成熟小淋巴细胞积聚的现象，构成CLL的主要病理基础。
