ATL的发生与人类T细胞白血病病毒I型(HTLV—I)感染有关，患者血清HTLV—I检查阳性。高发区是日本Kyushi岛的南部，此处居民10％～15％HTLV—I抗体阳性，其他地方的发病率很低。如何把日本高发区和其他地区的发病联系起来还不清楚。 
研究表明宿主易感性和(或)共同的环境条件与HTLV—I感染有关，家族成员HTLV—I抗体阳性率是无关正常人群的3～4倍。在抗体阳性、临床正常的患者血清中可分离出HTLV—I病毒。