這主要是由于紅細胞本身的內有缺陷（如某些酶的缺乏或血紅蛋白異常）或紅細胞受外源性溶血因素的損害（如瘧疾、免疫性溶血、蛇毒、苯胺等），造成大量紅細胞破壞，產生大量的未結合膽紅素，若超過了肝細胞的處理能力，則使血液中未結合膽紅素增多，而出現黃疸。在一些貧血的病人，由于骨髓紅細胞系統增生，骨髓內無效性紅細胞生成增多，這種紅細胞多在“原位”破壞，而未能進入血循環，或是進入血循環后紅細胞生存的時間很短（數小時），而使未結合膽紅素增多。
由于紅細胞破壞過多，使未結合膽紅素增多而引起的黃疸，稱為溶血性黃疸（hemolytic jaundice）。其膽色素代謝特點是：
1．血清未結合膽紅素增多由于肝臟對未結合膽紅素的處理有很大的儲備力，一般血清總膽紅素含量不超過3-5毫克%。血清膽紅素定性試驗呈間接陽性反應。
2．糞內尿（糞）膽素原增多這是由于肝臟加強制造結合膽紅素，排入腸道的膽紅素增多所致。
3．尿內尿（糞）膽素原增多，膽紅素陰性。