Bilirubina jest fizjologicznym i niezwykle potrzebnym składnikiem krwi człowieka.
Sposób jej powstawania oraz przemiany biochemiczne, którym podlegają półprodukty bilirubiny, są bardzo złożone. Ocena poziomu bilirubiny we krwi odnosi się zwykle do tak zwanej bilirubiny całkowitej. Podobnie jak w przypadku cholesterolu, bilirubina także ma kilka odmian w jakich występuje w naszym organizmie. We krwi obecna jest bilirubina wolna i związana.
Bilirubina wolna jest związkiem, który powstaje na skutek rozpadu krwinek czerwonych (hemolizy). Następnie trafia do wątroby, gdzie podlega działaniu enzymu UDP-glukuronylotransferazy (UGT). Enzym ten przetwarza bilirubinę wolną, w bilirubinę sprzężoną, która może być wydalona z organizmu z kałem i moczem. Jeżeli enzym UGT nie działa poprawnie, bilirubina wolna nie może być przetworzona i wydalona, przez co jej poziom we krwi rośnie. Nadaje ona żółty odcień skórze, białkom oczu i błonom śluzowym.
Stan taki nazywany jest również hiperbilirubinemią. Właśnie tak się dzieje u osób z Zespołem Gilberta. Rodzą się one z nieprawidłowym genem UGT1A1 , który jest odpowiedzialny za odpowiednią budowę enzymu UGT. Jeżeli enzym ten nie jest poprawnie zbudowany, nie może prawidłowo spełniać swojej funkcji.