Bij alle aandoeningen is er sprake van een gemuteerde geactiveerde tyrosine kinase. Normaal worden deze tyrosine kinases geactiveerd door groeifactoren, maar de mutatie zorgt voor een groeifactor-onafhankelijk activatie die leidt tot proliferatie en overleving van beenmerg progenitors. 

Omdat deze mutatie niet de differentiatie veranderen is de meest voorkomende consequentie een verhoogde productie van een of meer volwassen bloed-elementen.

- Verhoogde proliferatie in het beenmerg;

- Huizing van neoplastische stamcellen in secundaire hematopoietische organen waar ze extramedullaire hematopoiese stimuleren;

- Transformatie naar een fase gekarakteriseerd door merg-fibrose en perifere bloed cytopenieen;

- Transformatie naar acute leukemie.

De aanwezigheid van een chimerische BCR-ABL gen, gecreeerd door een reciprocale translocatie (9;22)(q34;q11), welke ook wel het Philadelphia chromosoom [ph] wordt genoemd.