早在一個世紀前，人們就發現膽石症與細菌感染有著密切關係，但細菌感染究竟如何造成膽石發生與發展的機制，至今未得到圓滿解決。中國醫科大學第二附屬醫院外科的吳碩東教授在膽石症發生機制方面作了大量的研究工作，他們進一步證實了細菌感染在膽色素類結石形成中具有重要意義，並提出細菌內毒素在膽色素結石發生過程中起著關鍵作用。

膽結石形成過程中影響因素較多，單純依某種原因難於圓滿解釋所有現象。膽色素結石以亞洲發病較多，隨著社會經濟的發展呈減少趨勢。歐美等國家多為高蛋白、高脂肪飲食，患膽色素類結石則少見。有學者認為，膳食結構與膽色素結石的發生有關。

60年代日本學者透過一系列實驗，提出β-葡萄糖醛酸苷酶學說：即大腸桿菌產生的β-G酶水解膽汁中的結合膽紅素，使之分解成難溶性遊離膽紅素並沉澱，在膽汁中粘液纖維網的粘聚和膽囊壓力作用下，逐漸形成肉眼可見的結石。但近年來許多研究表明，膽色素類結石的膽汁常有厭氧菌感染，且可產生β-G酶，白細胞中β-G酶活性也非常高。另外，肝、膽囊等細胞溶酶體都有該酶，如果細胞受損，這些酶釋放出來，即內源性β-G酶。

膽紅素的沉澱是否就因β-G酶水解仍存在爭議，膽石成分分析表明，除膽紅素外還含有無機鹽，細胞成分，粘蛋白等多種有機成分，這難於單純用β-G酶作用來解釋。

膽石症臨床表現常有發熱，疼痛和黃疽，甚至出現重症膽管炎的表現，一般認為是細菌內毒素作用的結果。

膽石症合併細菌感染時，檢出多為革蘭氏陰性需氧或厭氧菌。這些菌體裂解時產生的內毒素儘管抗原性毒力不盡相同，卻是細菌致病的主要物質，細菌對宿主的致病作用透過毒素效應和引發抗原抗體反應而達到。內毒素的直接和間接作用已有廣泛研究，其中包括：非特異地與細胞膜結合，干擾細胞膜正常功能；直接破壞單核吞噬細胞系統，使細胞內溶酶體膜破壞，造成細胞損傷；損害線粒體結構影響ATP酶和氧化磷酸化偶聯過程，使能量代謝發生障礙，引起機體一系列病理生理變化，包括髮熱反應，經旁路啟用補體，降低血壓，血小板減少，白細胞減少或升高。Shwartzman反應、瀰漫性血管內凝血等，由此看出，膽石症時膽道區域性和全身的一系列生理變化和病理學改變與內毒素作用不可分。