A LLA é uma doença maligna de células linfocitárias derivadas das células indiferenciadas linfoides que estão presentes em grande número na medula óssea, no timo e nos gânglios linfáticos.

as células leucêmicas da LLA mantêm uma certa capacidade de multiplicação, mas não se diferenciam até formas mais maduras e normais.

A LLA acumula grande quantidade de linfoblastos ou células jovens em etapas diferentes de maturação.

As LLA podem ser de dois tipos: B ou T, sendo as células do tipo T mais frequentes.

Os marcadores das células leucêmicas diferem conforme o tipo de linfócito proliferante.