A vesícula é o sítio de formação mais comum dos cálculos biliares e suas funções influenciam diretamente no processo de litogênese, conclui-se que a maioria dos cálculos biliares são secundários.

Os ácidos biliares, principal componente lipídico da bile, são exclusivamente sintetizados pelos hepatócitos e apresentam comportamento molecular de natureza anfipática, estão representados pelos ácidos biliares primários (cólico e quenodeoxicólico) e secundários (deoxicólico e litocólico). 

Os cálculos de colesterol representam a maioria dos cálculos biliares e sua formação é multifatorial, envolvendo supersaturação de colesterol na bile, nucleação de cristais, dismotilidade e alterações na absorção e secreção pela vesícula biliar. 

Vários fatores podem ser considerados como fatores de risco para litíase biliar, tais como: sexo feminino, idade, obesidade ou a perda de peso rápida, multiparidade, contraceptivos orais, dieta e etnia.

Os cálculos biliares pigmentados marrons estão associados com a dismotilidade da vesícula e infecção bacteriana ou parasitária da bile, comumente são cálculos primários e estão relacionados a fatores de risco como a colangite esclerosante, doença cística ou estenose das vias biliares, pancreatite crônica e a colagiohepatite oriental.