中性粒细胞减少的病因及发病机制可按照以上细胞动力学分为生成障碍、破坏或消耗过多和分布异常3类(表2)： 
1.中性粒细胞生成缺陷 细胞毒药物(抗癌药)、苯和辐射线等可直接影响干/祖细胞及分裂期的早期细胞，或抑制其增殖，其作用呈剂量依赖性的。粒细胞显著减少是在骨髓成熟储备池中粒细胞耗竭后才出现，在给药后1～2周。偶尔引起粒细胞减少药物(表3)只在某些敏感患者引起粒细胞减少，其发病机制复杂，大致可归纳为2种：一种是某些病人曾接触过这种药物，当再次接触后数小时突然发生粒细胞减少或缺乏(如氨基比林)，与剂量无关。可能是通过免疫介导机制：药物或其代谢产物是半抗原，与蛋白结合成抗原，使机体产生相应抗体，这种抗原．抗体复合物包裹白细胞可能在血液里直接使细胞溶解或凝集或经脾及其他部位迅速破坏；另一种是接触药物后数周，缓慢地发生粒细胞减少(如吩噻嗪、硫氧嘧啶、磺胺等)，与剂量及用药时间有关，可能是由于抑制粒细胞在骨髓中生。但磺胺和硫氧嘧啶也可通过免疫介导机制迅速发生粒细胞减少。此外使粒细胞生成减少的因素如自身免疫病等所产生的自身抗体和(或)T细胞介导、某些感染、骨髓浸润及某些先天性遗传性粒细胞减少症。维生素B12或叶酸缺乏等则使粒细胞成熟障碍。 
2.中性粒细胞在血液或组织中破坏或消耗过多 可分为免疫性和非免疫性因素2种，前者如中性粒细胞被抗体或抗原-抗体复合物包裹，在血液或脾等组织中破坏，见于系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等自身免疫病、某些非细胞毒药物、某些感染(如慢性肝炎)及同种免疫性新生儿中性粒细胞减少症；后者如败血症致中性粒细胞在血液或炎症部位消耗增多，脾功能亢进使中性粒细胞在脾内破坏过多。 3.中性粒细胞分布异常 粒细胞转移至边缘池致附着于该池的粒细胞增多，循环池的粒细胞则相对减少，但粒细胞总数并不减少，故称为假性粒细胞减少症，见于先天性或体质性假性粒细胞减少症。此外获得性者如严惩细菌感染、营养不良、疟疾等，常同时伴有中性粒细胞生成减少或破坏增多，故粒细胞总数也可减少。 要注意的是以上发病机制在某些病因中是综合性的，有些至今还不能阐明其机制。 合并感染发生时，出现畏寒、寒战、高热。重者口腔、舌和咽部坏死性溃疡，以及肺、泌尿系、肝胆和脸部或肛周皮肤炎症或脓肿。口腔和咽部溃疡常伴颌下及颈部淋巴结肿大。由于粒细胞缺乏，因而进入炎症部位的粒细胞亦很少。当肺部感染时，常无脓痰，X线检查可无炎症浸润阴影；脓肿部位可无或很少脓液形成。严重败血症时，肝常肿大或肝脾同时肿大，甚至出现黄疸。