Los cálculos biliares se forman cuando la solubilidad de la bilirrubina o el colesterol es excedida, formándose estas dentro de la vesícula biliar y pueden ser pequeñas o llegar a ser tan grandes como toda la vesícula.

Se dividen en tres tipos según su composición:

• Cálculos de colesterol: Los cálculos de colesterol generalmente se forman en individuos con una predisposición genética o ambiental a la bilis que está sobresaturada con colesterol. La mayoría de las piedras de «colesterol» tienen una composición mixta con pequeñas cantidades de fosfato cálcico, sales de bilirrubinado y colesterol cristalino.
• Cálculos de pigmento negro: Las piedras pigmentarias negras son el resultado de la hemólisis y consisten principalmente en bilirrubinado de calcio.
• Cálculos de pigmento marrón: Los cálculos pigmentarios marrones están asociados con una infección bacteriana o una infestación parasitaria del sistema biliar. También se encuentran a menudo en los conductos biliares en asociación con la manipulación biliar previa. También pueden ocurrir como cálculos de conductos biliares comunes de novo después de la colecistectomía.

Barro biliar (microlitiasis): Es el paso intermedio entre la formación de cálculos de colesterol y cálculos de pigmento negro y por tal motivo puede estar compuesta por cristales de colesterol o gránulos de bilirrubina. También se a observado barro biliar en pacientes que reciben altas dosis de ceftriaxona que provoca la precipitación de sales de calcio, pero su resolución es rápida después de interrumpir el tratamiento.