胆结石的发病机理包括几种要素：
（1）胆汁中的胆固醇或钙浓度过高，导致胆汁中容易形成固体结晶而沉淀，并聚集和融合形成结石。
胆固醇结石----胆固醇结石形成的基础为胆汁中胆固醇、胆汁酸以及卵磷脂等成分的比例失调，导致胆汁中的胆固醇呈过饱和状态而发生成晶、析出、结聚、成石。大部分胆汁中的胆固醇来源于肝细胞的生物合成，而不是饮食中胆固醇。
胆色素结石----包括黑色结石和棕色结石两种。黑色结石主要在患有肝硬变或慢性溶血性疾病患者的胆囊内形成，而棕色结石则既可在胆囊，又可在胆道内形成。
（2）另外的因素则应归因于胆囊排空功能损害，它们共同作用，致使胆汁淤滞，促发胆石形成。
（3）某些内分泌激素水平也与胆结石形成有关。
（4）细菌感染是原发性胆管结石形成的主要原因。原发性胆管结石在亚洲十分常见，感染源可能归咎于寄生虫如华支睾吸虫或其它不太清楚的病因。
（5） 胆结石患病随年龄增加而增加，且好发于女性。育龄妇女与同龄男性的患病比率超过3：1，而七十岁以后则下降到2：1。怀孕、肥胖、西化的饮食、全胃肠外营养等因素可增加胆结石的患病风险。（6）人种因素亦与发病相关，如美国西部印第安人患病率超过75%，是全球胆石最高发的人群。 （7）在饮食习惯中，凡蛋白质、脂肪、或糖类其中任何一类吃得多者，其胆囊结石或胆固醇结石发病率较高。
因与胆石有关的疾病而每年都有50多万人的胆囊被切除，其费用超过60亿美元。造成胆结石“重女轻男”的主要原因可能有：（1）喜静少动。许多女性尤其是中年女性，往往呆在家里的时间多，运动和体力劳动少，天长日久其胆囊肌的收缩力必然下降，胆汁排空延迟，容易造成胆汁淤积，胆固醇结晶析出，为形成胆结石创造了条件。（2）女性身体中雌激素水平高，会影响肝内葡萄糖醛酸胆红素的形成，使非结合胆红素增高，而雌激素又影响胆囊排空，引起胆汗淤滞，促发结石形成。绝经后用雌激素者，胆结石发病率明显增多。（3）体质肥胖。许多女性平时爱吃高脂肪、高糖类、高胆固醇的饮品或零食，这一嗜好的直接成果就是身体发福，而肥胖是患胆结石的重要基础。研究表明，体重超过正常标准15%以上的人，胆结石发病率比正常人高5倍。40岁以上体胖女性，是胆结石最高发人群。（4）不吃早餐。现代女性中不吃早餐的恐怕要比吃早餐的多，而长期不吃早餐会使胆汁浓度增加，有利于细菌繁殖，容易促进胆结石的形成。如果坚持吃早餐，可促进部分胆汁流出，降低一夜所贮存胆汁的黏稠度，降低患胆结石的危险。（5）多次妊娠。女性在妊娠期间胆道功能容易出现紊乱，造成平滑肌收缩乏力，使胆囊内胆汁潴留，加之妊娠期血中胆固醇相对增高，容易发生沉淀，形成胆结石的机会则大大增加，而多产妇女发病率则更高。（6）餐后零食。餐后坐着吃零食的习惯可能是我国胆结石发病率逐年增高的原因之一。当人呈一种蜷曲体位时，腹腔内压增大，胃肠道蠕动受限，不利于食物的消化吸收和胆汁排泄，饭后久坐妨碍胆汁酸的重吸收，致胆汁中胆固醇与胆汁酸比例失调，胆固醇易沉积下来。（7）肝硬化者。这与肝硬化病人身体中对雌激素灭活功能降低有关，身体中雌激素灭活功能降低，则雌激素水平较高，加上肝硬化病胆囊收缩功能低下、胆囊排空不畅、胆道静脉曲张、血中胆红素升高等多种因素可造成胆结石。（8）遗传因素。遗传因子在明确胆结石危险性方面显然起着重要作用。胆结石在胆固醇胆石症患者的近亲中更经常产生。美国西南部的当地美国人患胆固醇胆石症的危险性很大(>80%)，这一点似乎包含一种遗传因素。
