La sindrome di Gilbert è caratterizzata da un difetto nella captazione della bilirubina dal sangue da parte del fegato. Pertanto, parte della bilirubina rimane in circolo nel sangue e non viene esplusa. Ciò comporta che i livelli di bilirubina sono, in genere, di poco sopra la norma e possono aumentare momentaneamente in condizioni quali: digiuno, semidigiuno, stress, febbre, infezioni, aumento dell'attività fisica. Aumentando la qwuantità di bilirubina totale aumenta anche, sebbene in proporzione minore, la quota “diretta”, che è quella che viene prodotta dal fegato.