膽紅素主要是由血紅蛋白分解產(chǎn)生的。具體來說，當人體內(nèi)的紅細胞老化并被破壞時，它們會釋放出血紅蛋白，這是一種負責攜帶氧氣的蛋白質(zhì)。血紅蛋白隨后會被體內(nèi)的巨噬細胞吞噬，并在其中經(jīng)歷一系列復(fù)雜的代謝過程。

這個過程中，血紅蛋白首先被分解成珠蛋白和血紅素，而血紅素是形成膽紅素的關(guān)鍵前體物質(zhì)。血紅素經(jīng)過氧化反應(yīng)后生成膽綠素，再進一步還原為膽紅素。這個轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在肝臟中，由肝細胞（也稱為肝實質(zhì)細胞）完成。

值得注意的是，除了血紅蛋白以外，其他含鐵的蛋白質(zhì)如肌紅蛋白、細胞色素等也可以在一定程度上產(chǎn)生血紅素并最終轉(zhuǎn)化為膽紅素，但這些途徑產(chǎn)生的量相對較少，血紅蛋白是主要來源。生成的膽紅素隨后與葡萄糖醛酸結(jié)合形成水溶性的結(jié)合型膽紅素（也叫直接膽紅素），并通過膽汁排出體外。

在臨床上，血液中未結(jié)合型膽紅素（間接膽紅素）和結(jié)合型膽紅素水平的變化可以反映肝臟功能狀態(tài)以及紅細胞破壞情況，因此檢測這兩者的濃度是評估肝膽疾病的重要手段之一。