Mit zunehmendem Wissen über ML verändert sich auch die Klassifizierung der Erkrankung. Während bei der Akuten myeloischen Leukämie (AML) früher häufiger eine FAB-Klassifizierung verwendet wurde, die auf der Zellmorphologie (dem strukturellen Aussehen der Zelle) beruhte, wurde eine genetisch basierte Klassifizierung von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) eingeführt, nachdem die Bedeutung genetischer und molekularer Störungen bei Entstehung und klinischem Verlauf der Erkrankung erkannt wurde.

Die FAB-Klassifizierung umfasst 8 Subtypen (M0, M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7), beginnend mit M0 bis M7. Mit Ausnahme von M3 ähneln sich die Behandlungen.

Die WHO-Klassifizierung wurde 2008, 2016 und 2022 aktualisiert. In der letzten Aktualisierung wird jeder genetische Störung ein Subtyp zugeordnet. Darüber hinaus wurde bei einigen genetischen Anomalien der für die Diagnose erforderliche Blastenanteil (Anteil leukämischer Zellen) von 20 % auf 10 % gesenkt.