新生儿黄疸主要是因为新生儿体内胆红素代谢出现异常引起的。新生儿出生后，体内红细胞破坏增多，产生较多胆红素，而新生儿肝脏对胆红素的摄取、结合和排泄能力不足，约60%足月儿和80%早产儿在生后2-3天会出现生理性黄疸，足月儿一般2周内消退，早产儿可能持续到3-4周。
胆红素生成过多：
红细胞破坏多： 胎儿在宫内处于相对缺氧环境，红细胞数量较多，出生后血氧含量增高，大量红细胞被破坏，产生胆红素的量就会增多。比如正常新生儿红细胞寿命相对较短，仅80-120天，比成人短很多，所以更容易产生胆红素。血红素加氧酶含量高： 新生儿体内血红素加氧酶含量比成人高，这种酶能使血红素转化为胆红素，也会导致胆红素生成增加。
肝脏胆红素代谢障碍：
摄取胆红素能力不足： 新生儿肝脏内Y、Z蛋白含量低，出生后1周内才达到成人水平，这两种蛋白是转运胆红素的重要载体，含量低就会影响肝脏对胆红素的摄取。结合胆红素能力不足： 新生儿肝脏内尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UDPGT）含量低且活性差，要到生后1周左右才逐渐增加，这种酶能将未结合胆红素转化为结合胆红素，能力不足就会影响胆红素的结合。
胆汁排泄障碍：
胆管排泄功能不完善： 新生儿胆管排泄胆红素的功能还不完善，尤其是早产儿，更容易出现胆汁排泄障碍，导致胆红素在体内堆积。比如部分早产儿可能会因为胆管发育不成熟，出现胆红素排泄不畅的情况。肠肝循环特点： 新生儿肠道内正常菌群尚未完全建立，肠道内的β-葡萄糖醛酸苷酶活性较高，可将结合胆红素水解成未结合胆红素，又被肠道重新吸收进入肝脏，加重了肝脏的负担，导致胆红素排泄困难。