Tüylü hücreli lösemi, bir B lenfositteki (bir akyuvar türü) anormal değişim nedeniyle ortaya çıkar. Bu anormal değişimin sebebi veya değişimi önleme yolları henüz bilinmemektedir. Hastalık ile çevresel toksinlere maruz kalma arasında doğrudan bir ilişki olmadığı düşünülmektedir. Bazen aynı ailenin üyelerinde tüylü hücreli lösemi ortaya çıkar. Ancak, oldukça nadir görülen bu durum için kalıtsal bir geçiş biçimi gösterilememiştir.