Leukocytoza powyżej 40 109/1 budzi podejrzenie białaczki. Najwyższe wartości leukocytów obserwuje się w rzadko spotykanych, przewleklych białaczkach szpikowych. Już w rurce do opadania krwinek zwraca uwagę obecność grubej kremowej warstwy leukocytów nad słupkiem krwinek czerwonych (warstwa grubości l mm zawiera ok. 10000 komórek. W rozmazie krwi widoczne są komórki układu granulocytów we wszystkich stadiach dojrzewania. W obrazie dominują mielocyty. Jednocześnie stwierdza się zwiększenie liczby leukocytów kwaso- i zasadochłonnych oraz, często, płytek. Choroba występuje zwykle u dorosłych pomiędzy 30 i 50 r.ż. Obok mielocytozy w rozmazie krwi objawem wiodącym jest powiększenie śledziony. Węzły chłonne są najczęściej nie zmienione. W późniejszym stadium stwierdza się niedokrwistość, co rokuje niekorzystnie. To samo dotyczy trombocytopenii i pojawienia się we krwi obwodowej większej liczby mielobiastów. U około 90% pacjentów występuje chromosom Filadelfia, nabyta anomalia chromosomu G21; jego obecność może być ważna w różnicowaniu nietypowych postaci białaczek.