膽結石的成因非常複雜，有些是不可更改的因素，例如：逐漸增長的年齡、女性、種族、基因和家族史;有些是後天因素，部分是可以逆轉的，例如：妊娠、肥胖、低纖維、高熱卡飲食結構、長時間禁食、某些藥物如頭孢曲松，降脂藥、口服避孕藥、快速體重喪失(>1.5kg/wk)、代謝綜合徵、特殊疾病等等。
不可逆因素：
發病年齡：膽囊結石的發病率是隨著年齡的增長而增加的。如果在兒童期發病，多與溶血或先天性膽道疾病有關。發病的高峰年齡都在40～50歲。
發病性別差異：超聲診斷研究結果男女發病之比約為1∶2，女性膽囊結石以膽固醇結石多發，女性膽固醇結石高發可能與雌激素可以增加膽汁中膽固醇分泌、降低總膽汁酸量和活性，以及黃體酮影響膽囊收縮、致使膽汁淤滯有關。
發病與基因、家族史 膽囊結石發病在種族之間的差異明顯，提示遺傳因素是膽石病的發病機制之一。 可逆因素：
發病與妊娠的關係 妊娠可促進膽囊結石的形成，並且妊娠次數與膽囊結石的發病率呈正相關。由於孕期的雌激素增加使膽汁成分發生變化，可增加膽汁中膽固醇的飽和度;而妊娠期的膽囊排空緩慢;孕期和產後的體重變化及飲食結構也影響膽汁成分，改變了膽汁酸的腸肝循環，促進了膽固醇結晶的形成。
發病與肥胖的關係 臨床和流行病學研究顯示，肥胖是膽囊膽固醇結石發病的一個重要危險因素，肥胖人發病率為正常體重人群的3倍。
發病與飲食因素 飲食習慣是影響膽石形成的主要因素，進食低纖維、高熱卡食物者膽囊結石的發病率明顯增高。因為這類食物增加膽汁膽固醇飽和度。我國隨著生活水平提高，膽囊結石發病已佔膽石病的主要地位，且以膽固醇結石為主。
其他因素 某些藥物可以導致膽囊結石的形成，但如果用藥時間短，結石可以消失;快速體重喪失(>1.5kg/wk)，例如不合理的減肥方法，可以導致膽囊結石的形成;代謝綜合徵如糖尿病、高脂血症患者，膽囊結石的發病率是升高的;還有一些特殊疾病，例如甲狀旁腺疾病導致的鈣磷代謝異常等等也可以引起膽囊結石的發病。
按照結石的化學成分可以把膽囊結石分為膽固醇結石、膽色素結石和混合結石三類。大多數膽囊結石患者都是以膽固醇結石為主的混合型結石。而膽囊結石的具體形成原因至今尚未完全清楚，目前考慮與脂類代謝、膽固醇過飽和、成核過程異常、膽囊功能異常、細菌和基因片段等多種因素密切相關。
