A leucemia não é causada por citopenia, mas sim por um aumento clonal de células leucémicas. A leucemia é causada por um aumento de células primitivas ou ingénuas no sistema hematopoiético, causando uma diminuição das células normais, tais como a leucemia linfoblástica aguda e a leucemia granulocítica aguda e a leucemia monocítica aguda causada por um aumento de linfócitos. As citopénias são causadas pela supressão da hematopoiese normal da medula óssea após o início da leucemia, tais como a leucemia linfoblástica aguda devido a um aumento de linfócitos anormais e uma diminuição das células sanguíneas normais, resultando em anemia e trombocitopenia. Por conseguinte, os doentes com leucemia aguda apresentam clinicamente anemia, hemorragia, ou trombocitopenia.