作为结石形成的一般规律，它们具有胆汁成分的析出、沉淀、成核及积聚 增长等基本过程。其发病机理包括几种要素，首先，胆汁中的胆固醇或钙必须过饱和;其次，溶质必须从溶液中成核并呈固体结晶状而沉淀;第三，结晶体必须聚集和融合以形成结石，结晶物在遍布于胆囊壁的粘液，凝胶里增长和集结，胆囊排空受损害有利于胆结石形成。
胆结石的成因非常复杂，有些是不可更改的因素，例如：逐渐增长的年龄、女性、种族、基因和家族史;有些是后天因素，部分是可以逆转的，例如：妊娠、肥胖、低纤维、高热卡饮食结构、长时间禁食、某些药物如头孢曲松，降脂药、口服避孕药、快速体重丧失(>1.5kg/wk)、代谢综合征、特殊疾病等等。
不可逆因素：
发病年龄：
胆囊结石的发病率是随着年龄的增长而增加的。如果在儿童期发病，多与溶血或先天性胆道疾病有关。发病的高峰年龄都在40～50岁。
发病性别差异：
超声诊断研究结果男女发病之比约为1∶2，女性胆囊结石以胆固醇结石多发，女性胆固醇结石高发可能与雌激素可以增加胆汁中胆固醇分泌、降低总胆汁酸量和活性，以及黄体酮影响胆囊收缩、致使胆汁淤滞有关。
发病与基因、家族史 胆囊结石发病在种族之间的差异明显，提示遗传因素是胆石病的发病机制之一。
可逆因素：
1、发病与妊娠的关系：
妊娠可促进胆囊结石的形成，并且妊娠次数与胆囊结石的发病率呈正相关。由于孕期的雌激素增加使胆汁成分发生变化，可增加胆汁中胆固醇的饱和度;而妊娠期的胆囊排空缓慢;孕期和产后的体重变化及饮食结构也影响胆汁成分，改变了胆汁酸的肠肝循环，促进了胆固醇结晶的形成。
2、发病与肥胖的关系：
临床和流行病学研究显示，肥胖是胆囊胆固醇结石发病的一个重要危险因素，肥胖人发病率为正常体重人群的3倍。
3、发病与饮食因素：
饮食习惯是影响胆石形成的主要因素，进食低纤维、高热卡食物者胆囊结石的发病率明显增高。因为这类食物增加胆汁胆固醇饱和度。我国随着生活水平提高，胆囊结石发病已占胆石病的主要地位，且以胆固醇结石为主。
4其他因素：
某些药物可以导致胆囊结石的形成，但如果用药时间短，结石可以消失;快速体重丧失(>1.5kg/wk)，例如不合理的减肥方法，可以导致胆囊结石的形成;代谢综合征如糖尿病、高脂血症患者，胆囊结石的发病率是升高的;还有一些特殊疾病，例如甲状旁腺疾病导致的钙磷代谢异常等等也可以引起胆囊结石的发病。