Les leucèmies poden sorgir a qualsevol edat, però constitueixen la causa més freqüent de mort per càncer infantil. Les leucèmies agudes són formades per cèl·lules força immadures (blasts), predominen en els infants i són de causa desconeguda, encara que en llur gènesi poden contribuir factors genètics, radiacions, fàrmacs i virus. Els trastorns més comuns que provoquen són: febre, dolors ossis i articulars, hipertròfia de les genives, hemorràgies per trombopènia, hepatosplenomegàlia, adenomegàlies i anèmia; l’hemograma sol indicar leucocitosi de grau variable amb presència de blasts, bé que en alguns casos el nombre de leucòcits és normal (leucèmies aleucèmiques). Hom obté la diagnosi de certesa en trobar en el moll de l’os una quantitat de blasts superior al 40% del total de les cèl·lules. El pronòstic varia segons cada tipus de leucèmia i és en relació amb la resposta al tractament quimioterapèutic, gràcies al qual en molts casos hom aconsegueix d’eliminar tots els signes de la malaltia (remissió completa), malgrat que més endavant hi pugui haver una recaiguda (brot blàstic).
Les leucèmies agudes poden classificar-se en leucèmies mieloides o mieloblàstiques i en leucèmies limfoblàstiques. Les leucèmies mieloides o mieloblàstiques poden ésser subdividides en: leucèmia mieloide aguda sense maduració (M1), que deriva dels granulòcits; leucèmia mieloide aguda amb maduració (M2); leucèmia promielocítica (M3); leucèmia mielomonocítica aguda (M4), derivada de granulòcits i monòcits; leucèmia monocítica aguda (M5), derivada dels monòcits; i eritroleucèmia (M6), que deriva de granulòcits i d’eritroblasts. Pel que fa a les leucèmies limfoblàstiques, derivades de cèl·lules d’estirp limfoide, n'hi ha de tres tipus: leucèmia limfoblàstica L1 o infantil, amb resultats terapèutics brillants: leucèmia limfoblàstica L2 o de l’adult i leucèmia limfoblàstica L3, de cèl·lules equivalents a les del limfoma de Burkitt.
Les leucèmies cròniques, formades per cèl·lules més madures, són més pròpies de l’edat adulta i solen tenir un curs més lent i benigne que les agudes; hom acostuma a classificar-les en: leucèmia limfàtica crònica de cèl·lules B, d’evolució sovint força benigna i que correspon al limfoma limfocític ben diferenciat; leucèmia limfàtica crònica de cèl·lules T, no gaire freqüent; leucèmia prolimfocítica, de curs agressiu; tricoleucèmia o leucèmia de “cèl·lules peludes”; síndrome de Sézary o forma leucèmica del limfoma anomenat micosi fungoide; leucèmia limfosarcomatosa crònica, que es correspon amb formes leucèmiques cròniques d’alguns limfomes; leucèmia de cèl·lules plasmàtiques; i leucèmia mieloide crònica, caracteritzada per presentar leucocitosi elevada amb formes cel·lulars immadures, l’anomenat cromosoma de Filadèlfia i esplenomegàlia.