主要是由于胆汁中有机成分紊乱，胆汁中成分、比例失调。如胆酸、卵磷脂的减少或胆固醇增多均可使得胆固醇无法溶解掉而在过饱和的胆汁中产生结晶、沉演，最后产生结石核心。胆固醇结石单发者居多，结石质地坚硬、呈圆形或椭圆形，外观呈淡黄色或灰黄色、表面光滑，光彩很好看、切面有放射线纹。也有多发结石呈多面或粒状， X 射线平片不显影，称隐性结石。