膽紅素來自於血液中衰老、死亡的紅細胞。首先是變成間接膽紅素，隨後在肝臟內成為直接膽紅素，再分泌進毛細膽管，排入腸道開始新一輪的循環。正常情況下，人體內會不斷產生膽紅素，並不斷地的循環、代謝、排出體外和重吸收，這是一個動態平衡的過程。在這個過程中，每一步出現異常，都會出現膽紅素升高。
1、各種肝炎或肝損害
膽紅素的代謝都要由肝細胞來執行，肝細胞有炎症的情況下，膽紅素的分泌和排泄障礙，就有可能會出現膽紅素升高。
這種膽紅素升高，往往直接膽紅素、間接膽紅素都會升高，還同時伴有肝功能的異常，主要是谷丙轉氨酶升高，病因方面也有相應的肝損傷根源。
肝損害的原因，可能有病毒性肝炎、藥物性肝損害、自身免疫性肝病、酒精性肝病、遺傳和代謝問題導致的肝病等。
2、膽管堵塞
由於結石、腫瘤和炎症水腫等原因，導致各級膽管阻塞，會導致直接膽紅素重吸收入血。這種情況以直接膽紅素升高為主，但如果損害肝功能了，間接膽紅素也會升高。如果膽總管阻塞，則有可能導致大便顏色變白、皮膚瘙癢等表現。
3、溶血
溶血能導致紅細胞破壞，使間接膽紅素升高，這種情況下有可能同時伴有貧血，但是轉氨酶往往是正常的，如新生兒的生理性黃疸等。
4、體質性黃疸
吉爾伯特綜合徵，是由於肝臟裏面缺乏一種酶，這種酶是能夠催化間接膽紅素變成直接膽紅素。如果這種酶缺乏，則間接膽紅素升高，但肝功能等其他的指標都是正常的。
