膽紅素是紅細胞在人體代謝過程中的産物。可分總膽紅素、間接膽紅質、直接膽紅素。
正常紅細胞的壽命是120天，每天都會有大量的衰老的紅細胞死亡和毀滅，并在脾髒和骨髓單核-巨噬系統中分解及一系列代謝成為正鐵血紅素和血紅素。在離子的作用下生成膽綠素、膽綠素生成膽紅素。
膽紅素隨血液進入肝髒後沒有轉換為直接膽紅素前，為間接膽紅素。進入肝髒後經葡萄糖醛酸轉換酶的作用下形成葡萄糖醛酸膽紅素，也就是直接膽紅素。直接膽紅素大部分随着膽汁排入腸内，還原為尿(糞)膽原，随糞便排出體外。少部分被吸收回到肝髒再經膽道排到腸中，形成肝腸循環。另有少部尿膽原經體循環通過腎髒排洩。
血液中的間接膽紅素和直接膽紅素之和為總膽紅素。
間接膽紅質升高:是由于肝功能減退不能合成直接膽紅素，形成了肝細胞黃疸，或肝前溶血性黃疸。
直接膽紅素升高:是因肝内合成的直接膽紅素不能排到膽道而形成阻塞性黃疸。見于肝管結石、膽管結石、急性黃疸性肝炎、慢性黃疸性肝炎、肝硬化、肝癌輸血時血型不合等。
總膽紅素升高:見于間接膽紅素和直接膽紅素升高的各種疾病。
膽紅素的實驗室檢查是肝功檢查、膽道疾病檢查不可缺少的項目，對黃疸的的診斷和鑒别診斷具有重大意義。個别情況可出現一過性輕度膽紅素增高，多見于飲酒和運動後，這屬于生理現象不必介意。