胆红素是胆汁中的一种色素，由血红蛋白降解生成，主要来自衰老红细胞内血红蛋白的亚铁血红素部分。非结合（游离）胆红素不溶于水，因此不能通过尿液排泄；绝大部分非结合胆红素在血浆中与白蛋白结合。在肝脏，胆红素与葡萄糖醛酸结合形成更溶于水的胆红素葡萄糖二醛酸。随后结合胆红素通过胆道系统排泄到十二指肠，在那里它被代谢成尿胆原（部分尿胆原被重吸收并再分泌到胆汁），又被代谢成橘黄色的尿胆素（大部分尿胆素排泄到粪便中）。这些胆汁的色素使得粪便呈黄色。

高胆红素血症由下列一种或多种原因引起：

胆红素生成增加

肝脏摄取或结合减少

胆汁的分泌减少（见黄疸 ）

正常情况下，总胆红素绝大部分是非结合胆红素，值