胆囊结石的形成与多种因素相关。一般来说，胆汁成分比例失调是重要原因之一，比如胆汁中胆固醇含量过高，超过了胆汁酸和磷脂能溶解它的能力，就容易析出形成结石，有研究发现约70%的胆囊结石患者存在胆固醇过饱和的情况。
胆汁成分异常相关
胆固醇过饱和： 正常情况下，胆汁中的胆固醇、胆汁酸与磷脂保持一定比例，维持胆固醇的溶解状态。当胆固醇分泌过多，或者胆汁酸、磷脂合成减少时，胆固醇就会从胆汁中析出，逐渐形成结石核心。例如，长期高脂肪饮食的人，身体合成胆固醇增多，就增加了胆固醇过饱和的风险。胆色素代谢异常： 胆道感染时，大肠杆菌产生的β - 葡萄糖醛酸酶会将胆汁中的结合胆红素水解为游离胆红素，游离胆红素与钙结合形成胆红素钙，进而沉淀形成胆色素结石。
胆囊收缩功能异常方面
胆囊收缩排空障碍： 胆囊收缩功能减退时，胆汁在胆囊内淤积，胆汁中的成分更容易沉淀形成结石。比如一些老年人胆囊肌层萎缩，胆囊收缩力下降，就较易发生胆囊结石。还有长期禁食、胃肠外营养的人，胆囊不能正常收缩排空，也会增加结石形成几率。胆囊黏膜异常： 胆囊黏膜受损时，会影响胆汁的正常代谢和浓缩。比如某些炎症刺激下，胆囊黏膜分泌的黏液等物质改变，会干扰胆固醇等成分的溶解状态，促进结石形成。
饮食习惯与代谢因素影响
高脂饮食： 长期摄入高脂食物，会使肝脏合成胆固醇增加，同时胆囊收缩功能可能受到影响，胆汁中胆固醇比例升高，容易引发胆囊结石。有统计显示，高脂饮食人群胆囊结石的发生率比低脂饮食人群高约30%。肥胖与代谢综合征： 肥胖者体内脂肪代谢紊乱，会导致胆汁中胆固醇含量升高。而且代谢综合征患者常伴有胰岛素抵抗等问题，也会影响胆汁成分和胆囊功能，增加胆囊结石的发病风险。例如，体重指数（BMI）大于30的肥胖人群，胆囊结石患病率明显高于正常体重人群。