有核細胞增生極度活躍，粒紅比例明顯增高可達（10～50）:1。顯著增生的粒細胞中，以中性中幼粒、晚幼粒和桿狀核粒細胞居多。原粒細胞小于10%。嗜堿和嗜酸性粒細胞增多，幼紅細胞早期增生、晚期受抑制，巨核細胞增多，骨髓可發生輕度纖維化。
加速期及急變期時，原始細胞逐漸增多。
慢粒是多能干細胞水平上突變的克隆性疾病，故可向多方面急性變，如急粒變、急淋變。此外還可有慢粒急變為原始單核、原始紅細胞、原始巨核細胞、早幼粒細胞、嗜酸或嗜堿性粒細胞等急性白血病。急變期紅系、巨核系均受抑制。
