人体内衰老红细胞在单核-巨噬细胞系统被破坏释放血红蛋白，血红蛋白分解为珠蛋白和血红素，血红素生成胆绿素再转成游离胆红素，游离胆红素与清蛋白结合运输，至肝脏经Y蛋白、Z蛋白及葡萄糖醛酸转移酶作用生成结合胆红素，结合胆红素排入胆道，在肠道经细菌转化，部分形成粪胆素等，不同年龄阶段及疾病病史会影响各过程相关功能。
一、胆色素的生成
1.衰老红细胞的处理：人体内衰老的红细胞在单核-巨噬细胞系统（主要在脾、肝和骨髓）中被破坏，释放出血红蛋白。血红蛋白进一步分解为珠蛋白和血红素，血红素在血红素加氧酶作用下生成胆绿素，胆绿素再经胆绿素还原酶催化转变为胆红素（游离胆红素）。不同年龄阶段单核-巨噬细胞功能有差异，新生儿单核-巨噬细胞系统功能相对不成熟，可能影响胆红素正常生成；有血液系统疾病病史者，红细胞更新及血红蛋白分解过程可能异常。
2.胆红素的运输：游离胆红素为脂溶性，不溶于水，在血液中与清蛋白结合形成胆红素-清蛋白复合物进行运输。不同年龄阶段清蛋白水平及与胆红素结合能力有差异，新生儿清蛋白相对不足且与胆红素结合能力较弱，易出现胆红素游离过多情况；有肝脏疾病病史者可能影响清蛋白状态及与胆红素结合。
3.肝脏对胆红素的代谢：胆红素-清蛋白复合物运输至肝脏后，胆红素与清蛋白分离，进入肝细胞，在肝细胞内与Y蛋白和Z蛋白结合，然后被转运至内质网，在葡萄糖醛酸转移酶作用下，与葡萄糖醛酸结合生成结合胆红素（直接胆红素）。不同年龄肝细胞内Y蛋白、Z蛋白及葡萄糖醛酸转移酶的活性有差异，新生儿该酶活性较低，处理胆红素能力较弱；有肝脏疾病病史者会影响肝细胞内相关酶及转运蛋白功能，导致胆红素代谢异常。
二、胆色素的排出体外过程
1.结合胆红素排入胆道：结合胆红素为水溶性，随胆汁经胆管排入肠道，形成胆汁的一部分进入肠道。不同年龄阶段胆道结构及胆汁分泌排泄功能有差异，幼儿胆道相对较细，可能影响胆汁排泄；有胆道疾病病史者会阻碍结合胆红素排入胆道。
2.结合胆红素在肠道的转化：结合胆红素进入肠道后，在肠道细菌作用下，被逐步还原为尿胆原，大部分尿胆原在肠道下段被氧化为尿胆素，随粪便排出，形成粪胆素，使粪便呈现棕黄色；小部分尿胆原被肠道重吸收，经门静脉回到肝脏，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成肠肝循环，剩余部分经体循环由肾脏排出。不同年龄肠道菌群构成及功能有差异，新生儿肠道菌群尚未完全建立，影响尿胆原生成转化；有肠道或肝胆疾病病史者会干扰肠道内结合胆红素转化及尿胆原代谢过程。
