La bilirubina è un costituente della bile. Deriva dalla distruzione dell'emoglobina (la proteina che trasporta l'ossigeno nel sangue). La bilirubinemia è la concentrazione della bilirubina presente nel sangue. Nel sangue la bilirubina circola legata all'albumina, una proteina prodotta dal fegato; portata dal sangue la bilirubina arriva al fegato dove si lega (è coniugata) ad un particolare acido detto glucuronico, che la rende più solubile in acqua (e quindi nei liquidi dell'organismo) e meno tossica. Dalle cellule del fegato la bilirubina coniugata raggiunge, con la bile l'intestino dove è trasformata dai batteri intestinali in bilinogeno ed eliminata nelle feci (stercobilinogeno). Una piccola parte però è eliminata anche nell'urina (urobilinogeno). Quando si effettua la determinazione della bilirubinemia, se ne determinano due frazioni: una diretta, ovvero la bilirubina coniugata all'acido glucuronico ed una indiretta, cioè libera, non coniugata. L'aumento di una delle due frazioni ha significato diverso: la bilirubina diretta aumenta in caso di malattie del fegato o di blocco delle vie biliari (l'insieme dei "canali" attraversati dalla bile), quella indiretta in caso di anemia (malattia del sangue che provoca l'aumento dell'emolisi, ovvero del processo di distruzione dei globuli rossi). L'aumento eccessivo di bilirubina (iperbilirubinemia) è causa dell'ittero (coloritura giallognola delle sclere degli occhi e della pelle). Nei tipi di ittero dovuti ad alterazione dell'eliminazione della bilirubina da parte del fegato (tipico di epatiti virali, cirrosi, cancro) o al blocco della bile (ostruzioni delle vie biliari provocate da calcoli, restringimenti e compressioni) aumenta principalmente la frazione coniugata della bilirubina (bilirubina diretta). Nell'ittero emolitico, dovuto ad elevata distruzione di globuli rossi (anemie ereditarie) aumenta principalmente o esclusivamente la frazione libera della bilirubina (bilirubina indiretta). E', dunque, molto utile determinare le frazioni della bilirubina presenti nel sangue, perché sono indicative della causa di iperbilirubinemia. I valori normali sono: bilirubina totale = 0,2-1 mg/dl; bilirubina diretta = 0,1-0,3 mg/dl; bilirubina indiretta = 0,3-0,8 mg/dl.