La LLC és un càncer de la sang de creixement lent amb origen en els limfòcits B, un tipus de glòbul blanc o leucòcit. Els limfòcits B formen part del sistema immunològic i tenen un paper important per combatre les infeccions de l’organisme. La LLC és el resultat d’un procés maduratiu anormal i un mal funcionament de limfòcits B, que es reprodueixen de forma anòmala. En els limfòcits B malignes no funcionen correctament les vies de senyalització cel·lular que controlen la proliferació, l’adherència, la migració i la supervivència de les cèl·lules. Aquesta desregulació fa que els limfòcits de la LLC es desplacin i romanguin en entorns protectors com la medul·la òssia i els ganglis limfàtics, on s’acumulen en gran nombre en proliferar lliurement.