Nhiễm độc
Có một số chất như các dẫn xuất hydrocarbon có nhân thơm (benzen, toluen) dễ gây ra suy tủy. Một số thuốc như chloramphenicol, các dẫn xuất pyrazole, các sulfamid, muối vàng và nhiều thuốc khác là những chất có thể gây suy tủy.
Theo nghiên cứu của nhiều tác giả ở châu Âu thì có thể phát hiện từ 30-80% trường hợp suy tủy là liên quan đến căn nguyên nhiễm độc.
2. Virus, vi khuẩn
Người ta thấy có mối liên quan giữa viêm gan với suy tủy xương diễn biến nặng (suy tủy sau viêm gan) thường gặp ở người trẻ. Ngoài ra một số virus (ví dụ như virus Epstein - Barr) cũng được coi là có liên quan tới suy tủy. Nhiều trường hợp suy tủy khi bị lao, ở những bệnh nhân này thường giảm nặng tế bào tủy, gan to, kèm kháng thuốc, đa phần hết suy tủy sau khi điều trị khỏi bệnh lao.
3. Suy tủy xương di truyền
Điển hình là bệnh suy tủy Fanconi, là bệnh di truyền lặn, thường được phát hiện khi trẻ 7-10 tuổi. Trẻ có biểu hiện dị tật như kém phát triển trí tuệ, lác mắt, đầu nhỏ.
Hội chứng Shwachman - Diamond: là bệnh suy tủy di truyền, kèm theo tình trạng không hấp thu mỡ, gây ra hiện tượng phân lẫn mỡ.
4. Nguyên nhân do miễn dịch
Nhiều trường hợp không tìm được nguyên nhân trực tiếp gây ra suy tủy xương và người ta cho rằng có liên quan đến cơ chế tự miễn. Ở bệnh nhân lupus đã phát hiện ra kháng thể kháng nguyên hồng cầu. Ở một số trường hợp giảm bạch cầu hạt trung tính cũng phát hiện kháng thể kháng tế bào gốc. Một số quan điểm cho rằng một quần thể tế bào lympho T gây cản trở sự biệt hóa thành tế bào có chức năng của tế bào gốc. Bằng chứng là sử dụng kháng thể chống lại tế bào lympho T để điều trị suy tủy trong nhiều trường hợp đạt kết quả tốt.