L'esposizione alla chemioterapia antitumorale, in particolare gli agenti alchilanti, può aumentare il rischio di sviluppare successivamente la LMA. Il rischio è più alto dopo circa da tre a cinque anni dopo la chemioterapia. Altri agenti chemioterapici, specialmente la podofillotossina e le antracicline, sono stati associati con le leucemie correlate al trattamento, e spesso sono correlate con specifiche anomalie cromosomiche nelle cellule leucemiche.