游離膽紅素（即未結(jié)合膽紅素在血中未與白蛋白結(jié)合的部分）具有較強的親脂性，可透過細胞膜，當它進入腦組織后，可產(chǎn)生膽紅素的毒性作用而致膽紅素腦病。膽紅素的神經(jīng)毒性作用是阻斷腦細胞線粒體的氧利用，使線粒體氧化磷酸化的偶聯(lián)作用解離，使腦細胞的"。呼吸"。和能量產(chǎn)生受到抑制，從而影響腦的正常功能。

在臨床上通常以血清膽紅素濃度來估計膽紅素腦病的危險性，一般認為在血清總膽紅素濃度高于342mmol／l（20mg／d1）時則有發(fā)生膽紅素腦病的危險。但實際上，血清膽紅素濃度并不能準確判斷膽紅素腦病的危險性，因為影響膽紅素入腦的因素中，主要是血清游離膽紅素的濃度，以及其他多種因素共同起作用。

由于目前臨床上未能普遍檢測血清游離膽紅素濃度，還沒有一個可行的指標能準確預測膽紅素腦病的發(fā)生，而以血清總膽紅素的水平預測膽紅素腦病的危險性尚算簡單可行。因此如能正確地測定血清膽紅素濃度，仍可以其作為預測膽紅素腦病危險性的指標之一，用以指導治療。表1所列的血清總膽紅素濃度通常被認為是可能發(fā)生膽紅素腦病的警告水平。