Pur non essendo un'anomalia ereditaria, la leucemia mieloide cronica ha una causa genetica. Infatti, il 90-95% dei malati ha un cromosoma anomalo chiamato “Philadelphia” risultante dall'unione di due porzioni di DNA che, in condizioni normali, si trovano su due cromosomi diversi: il cromosoma 9 e il cromosoma 22, il risultato di questa fusione è un gene responsabile della produzione di una proteina che rende le cellule leucemiche capaci di moltiplicarsi in maniera non più controllata e, inoltre, le protegge dalla morte programmata, determinandone il progressivo accumulo e dando un carattere di cronicità alla malattia.