一般情况下，上消化道出血的量在50毫升以上，就可以出现黑便。
上消化道出血是指屈氏韧带以上的消化道，包括食管、胃、十二指肠或胰胆等病变引起的出血，胃空肠吻合术后的空肠病变出血也属于这一范围。上消化道出血的常见病因包括消化性溃疡、食管胃底静脉曲张破裂、急性糜烂出血性胃炎和胃癌等。
当出血量较少时，血红蛋白中的铁在胃酸和肠道细菌的作用下，生成硫化亚铁，使大便变黑，这种黑便潜血试验常为阳性。当上消化道出血量较大时，血液在肠道内推进较快，粪便来不及与硫化亚铁结合，就会排出暗红色甚至鲜红色的血便，此时潜血试验为阳性。