De 80 - 85% da bilirrubina produzida diariamente tem origem na hemoglobina libertada pela decomposição de eritrócitos senescentes e o restante de 15 - 20% resultam da ruptura de proteínas que contêm hemoglobina tais como: mioglobina, citocromos, catalases e da medula óssea, em resultado de eritropoiese ineficaz. Diversas doenças afetam uma ou mais etapas envolvidas na produção, absorção, armazenamento, metabolismo e excreção de bilirrubina. Dependendo da desordem, as bilirrubinas não conjugadas ou conjugadas, ou ambas, contribuem em grande parte para a hiperbilirubinemia resultante. As doenças com hiperbilirubinemia podem ser classificadas da seguinte forma:
- Icterícia pré-hepática: anemias hemolíticas corpusculares como, talassemia e anemia falciforme; anemia hemolítica extracorpuscular como reação a transfusão de sangue devido a incompatibilidade de ABO e Rh;
- Icterícia neonatal e doença hemolítica do recém-nascido.
- Icterícia hepática: hepatite aguda e viral crônica, cirrose do fígado e carcinoma hepatocelular.
- Icterícia pós-hepática: colestase extra-hepática e rejeição do transplante do fígado. A diferenciação entre hiperbilirubinemias congênitas crônicas e os tipos adquiridos de bilirrubinemia é conseguida através da medição de frações de bilirrubina e a detecção de atividades de enzimas do fígado normais. Atendendo a que a icterícia pré-hepática está associada, sobretudo a um aumento na bilirrubina não conjugada, a avaliação da bilirrubina direta revela-se útil na determinação da icterícia hepática e pós-hepática.