骨骼和关节疼痛是白血病最常见的临床表现之一，以急性淋巴细胞白血病多见，尤其在儿童患者中多见。疼痛原因有一下几方面：
（1）骨髓内白血病细胞异常增生，其代谢和生长速度大大超过正常，以至于大量的白血病细胞充斥骨髓腔内，不能迅速释放到外周血中，导致髓腔内压力增加，产生骨痛。
（2）骨髓中末梢神经丰富，由于白血病细胞的骨膜及骨膜下浸润，侵犯了神经而产生疼痛。
（3）营养骨骼的血管来自膜下，当骨膜受白血病细胞浸润而受损时，骨骼的血液供应受到破坏，导致骨质疏松甚至溶解，产生疼痛。
（4）当白血病细胞浸润关节时，一方面使得关节腔内压力增加，另一方面破坏关节内软骨，产生关节疼痛。此外，化疗药物大量杀死白血病细胞时，其代谢产物中的尿酸增加，可产生通风性关节炎，也会出现关节疼痛。