Pacienții dezvoltă mielofibroză – denumită și mielofibroză cronică ideopatică și metaplazie mieloidă – atunci când celulele stem roșii din sângele din măduva osoasă suferă mutații, provocând în cele din urmă cicatricile măduvei. Cercetătorii încă nu au determinat cauza exactă a mutației, deși au fost identificați mai mulți factori de risc pentru dezvoltarea tulburării. Studiile au descoperit că un număr semnificativ de pacienți cu mielofibroză au avut o tulburare preexistentă a celulelor sanguine. Experții consideră că expunerea la anumite substanțe chimice și tipuri de radiații poate crește și riscul de a dezvolta mielofibroză. Vârsta ar putea fi, de asemenea, un factor, deoarece majoritatea cazurilor apar la persoane cu vârsta de 50 de ani și mai mult.
Mutația genetică implicată în mielofibroză apare în celulele stem găsite în măduva osoasă; în condiții normale, aceste celule se dezvoltă în globule roșii. Un declanșator necunoscut face ca celulele să funcționeze defectuos, limitând sever producția de globule roșii, care, la rândul său, duce la anemie. Celulele stem se divid apoi; orice celule noi formate din diviziune poartă și mutația, răspândindu-se în cele din urmă în măduva osoasă. O deficiență a globulelor roșii și un surplus de globule albe pot determina dezvoltarea țesutului cicatricial în măduva osoasă, un simptom caracteristic al mielofibrozei.
Deși cauza mutației este în general necunoscută, cercetătorii cred că anumite tulburări ale sângelui cresc riscul pe care un pacient îl are de a dezvolta mielofibroză. Policitemia vera, o boală în care celulele roșii din sânge proliferează cu rate anormal de ridicate, tinde să crească probabilitatea ca o mutație în celule să apară și să se răspândească. Trombocitoza esențială, în care măduva osoasă produce o supraabundență de trombocite, crește riscul într-un mod similar.
Un alt factor de risc asociat cu mielofibroza este supraexpunerea la anumite substante chimice industriale. Toluenul, un solvent chimic folosit în mod obișnuit, a fost identificat ca o substanță care ar putea duce la dezvoltarea afecțiunii. Substanța chimică este utilizată în multe proceduri industriale, inclusiv cimentarea polistirenului, dizolvarea vopselei și chiar în producerea siropului de cola. Cantitățile la care oamenii sunt expuși în viața de zi cu zi sunt în general considerate sigure, totuși, expunerea nesigură fiind o raritate.
Un număr semnificativ de pacienți diagnosticați cu mielofibroză se încadrează în intervalul de vârstă 50-70 de ani, ceea ce îi face pe unii experți să creadă că vârsta joacă un factor în dezvoltarea acesteia. Măduva osoasă mai veche ar putea fi mai predispusă la mutații, deși nu este clar cum. Persoanele cu vârsta de 50 de ani și mai mult ar fi putut, de asemenea, să fi fost expuse la substanțe chimice cu factori de risc mai mult decât persoanele mai tinere, ceea ce indică posibilitatea ca efectele expunerii la substanțe chimice dăunătoare să fie cumulative.