胆结石的形成是多种因素共同作用的结果。一般来说，胆汁成分比例失调、胆道感染以及胆囊收缩功能异常等都可能引发胆结石，其中胆汁中胆固醇、胆色素等成分代谢失衡是较为关键的因素。
胆汁成分比例失调相关
胆固醇过饱和： 正常情况下，胆汁中的胆固醇、胆汁酸与卵磷脂保持一定比例，当胆固醇分泌过多，或者胆汁酸、卵磷脂合成减少时，就会使胆固醇处于过饱和状态，进而析出结晶，逐渐形成胆结石。比如，长期高脂饮食的人群，摄入过多胆固醇，就容易增加胆汁中胆固醇过饱和的风险。胆色素代谢异常： 胆红素在胆汁中与葡萄糖醛酸结合后随胆汁排入肠道，若胆道感染等原因导致胆红素与钙结合，形成不溶性的胆红素钙，也会促进胆结石的形成。像一些胆道寄生虫感染的患者，就可能因为虫体残骸等因素影响胆色素代谢，增加胆结石发生几率。
胆道感染因素
细菌感染影响： 当胆道发生细菌感染时，细菌产生的酶会改变胆汁的成分和性质。例如，大肠杆菌产生的β - 葡萄糖醛酸酶能水解结合胆红素为游离胆红素，游离胆红素与钙结合形成胆红素钙，从而促进胆结石形成。而且感染还会导致胆道黏膜受损，影响胆汁的正常排泄和浓缩功能。寄生虫感染关联： 如胆道蛔虫症，蛔虫进入胆道后，会带来细菌等病原体，同时蛔虫残骸也会成为核心，促使胆结石形成。有研究发现，胆道蛔虫患者中胆结石的发生率相对较高。
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，胆汁在胆囊内停留时间过长，胆汁中的成分就容易沉淀、浓缩，增加胆结石形成的机会。比如一些长期不规律进食的人，胆囊收缩节律被打乱，胆囊排空延迟，就可能诱发胆结石。胆囊运动功能紊乱： 胆囊运动功能出现紊乱时，胆汁排出不畅，也会使胆汁中的溶质浓度升高，利于结石形成。例如，某些内分泌疾病患者，可能因为激素水平变化影响胆囊运动功能，进而增加胆结石发生风险。