Totaal bilirubine omvat alle vormen van bilirubine die in het bloed aanwezig zijn, nl. niet-geconjugeerd (indirect) bilirubine en alle geconjugeerde (directe) bilirubines.
Bilirubine wordt gevormd bij de afbraak van verouderde reticulocyten. De heemcomponent van hemoglobine en andere hemoproteïnen wordt verwijderd en gemetaboliseerd tot bilirubine. Dit ongeconjugeerde bilirubine wordt als een complex met serumalbumine getransporteerd naar de lever, waar verestering van het ongeconjugeerde bilirubine met glucuronzuur plaatsvindt. Het gevormde bilirubineglucuronide wordt gesecreteerd in de galcanaliculi en via de galwegen gedraineerd naar de gastro-intestinale tractus.
Ziektes of andere toestanden die via hemolytische processen sneller bilirubine aanmaken dan dat er kan worden afgebroken door de lever, leiden tot een toegenomen hoeveelheid aan ongeconjugeerd bilirubine in het bloed. Een stijging is ook waar te nemen bij lever immaturiteit en andere aandoeningen die gepaard gaan met een defect in de hepatische bilirubine conjugatie.
Obstructie van de galwegen en beschadiging van de hepatocellulaire structuur zorgen voor een toename in de circulatie van zowel het ongeconjugeerde (indirect reagerend) als het geconjugeerde (direct reagerend) bilirubine.