В основе развития лейкемоидной реакции лежат чрезмерная стимуляция лейкопоэтической ткани специфическими ростовыми факторами (лейкопоэтинами Г-КСФ, ГМ-КСФ и др.) и реактивная гиперплазия различных ее ростков. Подобная чрезмерная стимуляция кроветворения, приводящая к развитию лейкемоидной реакции, чаще всего наблюдается при тяжело протекающих инфекционных заболеваниях, сепсисе, выраженных травмах, гнойных процессах, различных соматических заболеваниях, сопровождающихся выраженной интоксикацией. Причиной лейкемоидной реакции также могут быть аллергические, аутоиммунные, опухолевые заболевания, вакцинация. Развитие лейкемоидной реакции в значительной степени связано с индивидуальной реактивностью организма, чаще всего они встречаются в детском организме.