中枢神经系统白血病（CNS-L)主要临床表现为头痛、恶心、呕吐、乳头水肿、视力障碍、抽搐、昏迷、偏瘫和脑膜刺激。脑脊液检查可发现颅压升高、蛋白质和白细胞数量增加、糖和氯化物减少、白血病细胞。中枢神经系统白血病可发生在急性白血病的任何时期，但大多发生在缓解期。由于各种化疗药物不易通过血脑屏障，隐藏在中枢神经系统中的白血病细胞不能有效杀死，成为白血病细胞的庇护所，是髓外白血病复发的主要原因。急性淋巴细胞白血病是急性淋巴细胞白血病中最常见的，尤其是儿童。急性淋巴细胞白血病的发病率为26％～80％，急性粒细胞白血病的发病率7％～38％。
这种疾病类似于脑膜炎，表现为颅内高压，如头痛、呕吐、视神经乳头水肿等。腰椎穿刺脑脊液压力增加，脑脊液中白细胞数量和蛋白质增加，糖减少，可检测出白血病细胞。侵犯脑神经可引起视力障碍、瞳孔变化、面神经瘫痪等相应症状急性淋巴细胞白血病（ALL）患者多见。
CNSL可发生在急性白血病的各个阶段，既可发生在白血病的首发症状，也可发生在白血病治疗缓解后多年，多见于发病后半年左右的完全缓解期，ALL明显多于急性髓细胞白血病（AML）。白细胞高于50x109/L肝、脾、淋巴结肿大的患者已发生CNSL。白血病细胞进入中枢神经系统可由血流传播、颅骨髓白血病细胞浸润或颅内点状出血引起。一般化疗药物很难通过血脑屏障，甚至中枢神经系统成为白血病细胞“庇护所”，白血病复发的原因之一。
中枢神经系统的白血病是由于白血病细胞渗透到脑膜或脑本质使患者表现出相应的神经或精神症状。白血病的任何阶段都可以看到白血病。当白血病患者出现头痛、恶心呕吐、视力模糊或复视、斜视、面部感觉异常、面部肌肉麻痹、舌偏斜或截瘫、尿障碍或精神行为异常、意识障碍（嗜睡、昏迷、昏迷）等不明原因时，应警惕脑白的发生。
