细胞表现出嗜中性早幼粒细胞 (neutrophilic promyelocytic morphology) 形态，随后进行的评估则指出其出自成熟的急性骨髓性白血病。HL-60细胞通过在细胞表面表达的转铁蛋白及进行增殖。如果从无血清培养基中除去转铁蛋白或胰岛素受体其中一项，HL-60细胞的增殖就会立即停止。通过二甲基亚砜或维A酸的化合物，可以诱导其分化为成熟的粒细胞；而骨化三醇、佛波醇-12-十四烷酰-13-乙酸酯及颗粒白血球-巨噬细胞集落刺激因子等的化合物，则可以分别诱导HL-60细胞分化为单核细胞、巨噬细