膽紅素是膽色素的一種，是人膽汁中的主要色素，呈橙黃色。膽紅素是體內鐵卟啉化合物的主要代謝產物，有毒性，可對大腦和神經系統引起不可逆的損害，但也有抗氧化劑功能，可以抑制亞油酸和磷脂的氧化。膽紅素是臨床上判定黃疸的重要依據，也是肝功能的重要指標。
首先,從肝臟病變的原因來說明,當間接膽紅素通過門靜脈進入到肝臟以後,若此時肝臟損傷比較嚴重,會使得間接膽紅素代謝轉化成少量的直接膽紅素,而由於肝內的通道受到肝臟病變組織的擠壓,使得直膽無法排出滯留在肝臟並和肝臟的其他代謝產物逆流滲入到毛細血管中,使得血液中的直接膽紅素升高。
其次,如果如果肝外膽道由於腫瘤或結石發生阻塞,直接膽紅素不能排入腸道,受阻就會進入到血液中,使得血液中的直接膽紅素偏高,這也是梗阻性黃疸發生的直接原因。常見於膽囊腫瘤或結石、胰頭癌或十二指腸病變等。
在臨床中由病毒性肝炎引起的肝病是直接膽紅素偏高的常見原因,這是應該積極進行抗病毒、保肝治療,清除肝炎病毒,促使肝功能恢復正常,從而使直接膽紅素指標恢復正常。