胆红素脑病是指高非结合胆红素血症时游离的胆红素通过血脑屏障沉积于机体细胞和丘脑、丘脑下颌、顶核、脑室核、尾状核以及小脑、延脑、大脑皮层以及脊髓等部位，抑制了脑组织对氧的利用，导致脑的损伤，发生的机制主要是两种：一方面是由于血脑屏障开放或者通透性增加所造成的。引起非结合性的胆红素得以进入脑组织内而发生，胆红素脑病主要见于新生儿的窒息、缺氧、感染、酸中毒、饥饿、低血糖、早产以及应用某些药物的时候。此外如果体内非结合素胆红素浓度很高，超过了一定的限量，即可通过血脑屏障进入脑细胞；另一方面，当血浆白蛋白含量较低时，酸中毒发生时，胆红素与白蛋白的结合减少，以及存在于胆红素竞争夺取白蛋白，上联结合位点的物质如脂肪酸、磺胺类、新青霉素Ⅱ等药物时，均可以使血中的游离胆红素明显增高，而发生胆红素脑病。