胆红素主要是由血红蛋白分解产生的。具体来说，当人体内的红细胞老化并被破坏时，它们会释放出血红蛋白，这是一种负责携带氧气的蛋白质。血红蛋白随后会被体内的巨噬细胞吞噬，并在其中经历一系列复杂的代谢过程。
这个过程中，血红蛋白首先被分解成珠蛋白和血红素，而血红素是形成胆红素的关键前体物质。血红素经过氧化反应后生成胆绿素，再进一步还原为胆红素。这个转化主要发生在肝脏中，由肝细胞（也称为肝实质细胞）完成。
值得注意的是，除了血红蛋白以外，其他含铁的蛋白质如肌红蛋白、细胞色素等也可以在一定程度上产生血红素并最终转化为胆红素，但这些途径产生的量相对较少，血红蛋白是主要来源。生成的胆红素随后与葡萄糖醛酸结合形成水溶性的结合型胆红素（也叫直接胆红素），并通过胆汁排出体外。
在临床上，血液中未结合型胆红素（间接胆红素）和结合型胆红素水平的变化可以反映肝脏功能状态以及红细胞破坏情况，因此检测这两者的浓度是评估肝胆疾病的重要手段之一。
