周围血白细胞低于4×109/L称白细胞减少症(leukopenia)，粒细胞绝对值持续低于2×109/L，称粒细胞减少症，如极度缺乏，低于1×109/L称粒细胞缺乏症(agranulocytosis)，常伴有严重感染。白细胞减少症和粒细胞缺乏症的病因和发病机制，在多数情况下相同，仅减少的程度不同。
(一)发病原因
1.粒细胞增殖或成熟障碍
再生障碍性贫血，感染X射线，γ射线，苯和二甲苯等化学物质，而药物是引起骨髓粒细胞生成障碍的最常见的重要原因之一，主要包括抗肿瘤药物以及解热镇痛药，镇静药，氯霉素，磺胺类，抗甲状腺药，抗组胺药，降血糖药，心血管病药和利尿药等。
巨幼细胞贫血，骨髓增生异常综合征以及应用抗代谢药物(甲氨蝶呤，6-巯嘌呤等)和抗甲状腺药(甲巯咪唑，硫氧嘧啶等)可引起粒细胞成熟障碍及无效性生成(凋亡过度)。
2.粒细胞破坏或消耗过多
结缔组织病，自身免疫性疾病和氨基比林，甲基多巴，磺胺噻唑等药物的使用，血液中存在粒细胞抗体，引起免疫性粒细胞减少，脾功能亢进等疾病使粒细胞在单核-吞噬细胞系统滞留，破坏过多，血液中的粒细胞因严重感染等进入组织增加，消耗加快，原虫，立克次体和病毒感染时粒细胞破坏增多。
3.粒细胞分布异常
过敏性休克，异体蛋白反应，病毒血症等使粒细胞过多的转移至边缘池，循环池中的粒细胞减少，但白细胞总数不变，称为假性粒经胞减少症。
(二)发病机制
中性粒细胞系由骨髓中多能造血干细胞-髓系造血干细胞-粒单系祖细胞分化成熟所产生，其细胞动力学大致可分骨髓期，血液期及组织期3个阶段，在骨髓中干祖细胞增殖时称干细胞期，以后是原始粒细胞至中幼粒细胞，这一时期细胞能进行分裂称分裂增殖池;从晚幼粒细胞至中性分叶核释放之前已不再分裂，仍存留于骨髓中称成熟储备池，在该期的中性粒细胞数为5.59×109/kg，约为血液中的8倍，为补充血液中的需要，随时释放至血液，其中约一半附着于微血管壁称边缘池;另一半随着血液循环流至周身称循环池，二者的中性粒细胞数共为0.7×109/kg，中性粒细胞在血液中停留时间很短，6～12h后就转移至血管外组织(肺，口腔，胃肠道，肝，脾及炎症区)不再返回，1～2天死亡(表1)。
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。
