سرطان الدم أو اللوكيميا هو المرض الذي تسببه طفرة سرطانية تؤثر على الخلايا المسؤولة عن إنتاج مكونات الدم (خلايا الدم البيضاء وخلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية)، وهي خلايا محصورة في نخاع العظام.
بسبب سرطان الدم، يتم إنتاج عدد من خلايا الدم غير الطبيعية أو غير الناضجة، لذلك فإنها تكون غير قادرة على أداء المهام الموكلة إلى نظيرتها الصحية. وبناءً على حدة المرض ونوع الخلايا المعنية بالإصابة، يتسبب اللوكيميا في سلسلة كاملة من الأعراض المتعلقة بالضعف العام (انخفاض تركيز خلايا الدم الحمراء)، والعدوى (نقص خلايا الدم البيضاء) والنزيف (تجلط الصفائح الدموية).