因为疾病引起来的血液中未结合胆红素浓度增高，肝脏内的载体蛋白少，机体处理胆红素的能力差，血液中的白蛋白低。

而且新生儿的血脑屏障没有发育成熟，未结合胆红素可以透过血脑屏障，造成中枢神经细胞黄染，胆红素可以对中枢神经元造成不可逆的损害，形成胆红素脑病。

溶血是引起胆红素脑病最常见的病因之一，溶血时由于血色素代谢增多，导致体内胆红素的浓度迅速升高。血液中快速增长的胆红素超过了机体摄取转化的能力，导致基底核处神经细胞感染，形成胆红素脑病。