新生兒生理性黃疸的發(fā)生與新生兒膽紅素代謝的特點密切相關。首先，膽紅素產生的相對過多與新生兒在宮內低氧環(huán)境中生活，導致紅細胞數(shù)相對較多有關。如果出生時延遲結扎臍帶或助產人員有意從臍帶向新生兒擠血，紅細胞數(shù)量將更多。此外，胎兒紅細胞壽命較短（70～100天），因此產生的膽紅素也較多。出生后，新生兒開始用肺呼吸，血氧分壓升高，過多的紅細胞迅速破壞，使血中非結合膽紅素增加更多。

成人每日生成膽紅素約為65.0μmol/L（3.8mg/kg），而新生兒每日生成膽紅素約為145.4μmol/L（8.5mg/kg），相當于成人的2倍。因此，新生兒肝臟代謝膽紅素的負荷大于成人。

其次，膽紅素與白蛋白聯(lián)結運送的能力不足，這主要與新生兒出生后的短暫階段，有輕重不等的酸中毒有關。酸中毒會影響膽紅素與白蛋白聯(lián)結的數(shù)量。早產兒血中白蛋白偏低，更使膽紅素的聯(lián)結運送延緩。

再者，新生兒肝細胞內缺乏Y蛋白及Z蛋白（只有成人的5～20%），在生后第5日才逐漸合成。這兩種蛋白具有攝取非結合膽紅素，并轉運至滑面內質網進行代謝的功能。由于Y、Z蛋白的合成不足，影響了肝細胞對非結合膽紅素的攝取。

此外，新生兒肝臟的葡萄糖醛酸轉移酶和尿嘧啶核苷二磷酸糖脫氫酶（UDpG脫氫酶）不足或受抑制，不能將非結合膽紅素轉變?yōu)榻Y合膽紅素，以至非結合膽紅素潴留血中而發(fā)生黃疸。此類酶在生后1周左右才開始增多，早產兒更晚。

最后，新生兒生后頭幾天，腸道內正常菌群尚未建立，因此隨膽汁進入腸道的結合膽紅素不能被還原為糞膽元。另一方面，新生兒腸道中有較多β-葡萄糖醛酸苷酶，能將結合膽紅素水解為非結合膽紅素，后者被腸粘膜吸收，經門靜脈返回至肝臟，這是新生兒腸一肝循環(huán)的特點。其結果是使肝臟代謝膽紅素的負擔增加，而致非結合膽紅素潴留血中。