Le diagnostic des leucémies aiguës repose sur un faisceau d'arguments cliniques et biologiques. Parmi ces derniers, l'examen morphologique et la définition immunophénotypique de la population blastique sont les deux éléments les plus précoces qui orientent le clinicien vers la bonne démarche thérapeutique. Depuis l'essor des anticorps monoclonaux permettant une identification précise des protéines exprimées, entre autres, par les leucocytes, l'identification d'associations moléculaires caractéristiques de l'engagement et de la progression des cellules dans une des lignées hématopoïétiques a connu une sophistication croissante et autorisé un positionnement précis des blastes dans ces voies de différenciation. En parallèle, sur la base de l'identification des antigènes de différenciation exprimés par ces blastes, la cytométrie en flux est devenue depuis une vingtaine d'années l'outil de choix pour la caractérisation fine des cellules leucémiques. Cette technologie encore en plein développement associe un éventail exponentiel d'anticorps monoclonaux conjugués à des fluorochromes de plus en plus variés, une progression importante de la fiabilité des instruments et une puissance accrue des logiciels d'analyse des données obtenues. Dans cet article, après un rappel des types principaux de leucémies aiguës, nous détaillons les étapes physiologiques de l'hématopoïèse, identifiables par cytométrie en flux. Nous abordons ensuite l'application de cette technologie au diagnostic des leucémies aiguës, en évoquant d'une part les contraintes préanalytiques et analytiques et, d'autre part, les résultats à attendre, y compris pour les formes frontières et le suivi des patients.