（一）发病原因
发病原因与胆道的细菌感染、寄生虫感染及胆汁滞留有关。感染导致结石形成的首要因素，感染的原因常见的是胆道寄生虫感染和复发性胆管炎，差不多所有的肝内胆管结石病病人的胆汁培养均可检出细菌；感染细菌主要是来源于肠道，常见的细菌是大肠杆菌及厌氧菌。大肠菌属和一些厌氧菌感染时产生的B-葡萄糖醛酸苷酶和在胆道感染时产生内生性葡萄糖醛酸苷酶，能使结合型胆红素水解生成游离胆红素而沉着。胆汁滞留是肝内胆管结石形成必要条件，只有在胆汁滞留的条件下，胆汁中的成分才能沉积并形成结石。引起胆汁滞留有胆道炎性狭窄和胆道畸形；在梗阻的远端胆管内压力升高，胆管扩张，胆流缓慢，有利于结石的形成。此外，胆汁中的粘蛋白、酸性粘多糖、免疫球蛋白等大分子物质，炎性渗出物，脱落的上皮细胞、细菌、寄生虫、胆汁中的金属离子等，均参与结石的形成。
（二）发病机制
肝胆管结石的基本病理改变是由于结石引起胆管系统的梗阻，感染，导致胆管狭窄，扩张，肝脏纤维组织增生，肝硬化，萎缩，甚至癌变等病理改变，肝内胆管结石约2/3以上的患者伴有肝门或肝外胆管结石，据全国调查资料78.3%合并肝外胆管结石，昆明医学院第二医院559例肝内胆管结石的资料中有3/4（75.7%）同时存在肝外胆管结石，因此有2/3～3/4的病例可以发生肝门或肝外胆管不同程度的急性或慢性梗阻，导致梗阻以上的胆管扩张，肝脏淤胆，肝大，肝功损害，并逐渐加重肝内汇管区纤维组织增生，胆管梗阻后，胆管压力上升，当胆管内压力高达2.94kPa（300mm H2O）时肝细胞停止向毛细胆管内分泌胆汁，若较长时间不能解除梗阻，最后难免出现胆汁性肝硬化，门静脉高压，消化道出血，肝功障碍等，若结石阻塞发生在肝内某一叶，段胆管，则梗阻引发的改变主要局限于相应的叶，段胆管和肝组织，最后将导致相应的叶，段肝组织由肥大，纤维化至萎缩，丧失功能，相邻的叶，段肝脏可发生增生代偿性增大，如左肝萎缩则右肝代偿性增大，由于右肝占全肝的2/3，右肝严重萎缩则左肝及尾叶常发生极为明显的代偿增大，这种不对称性的增生，萎缩，常发生以下腔静脉为中轴的肝脏转位，增加外科手术的困难。
感染是肝胆管结石难以避免的伴随病变和临床主要表现之一，炎症改变累及肝实质，胆管结石与胆系感染多同时并存，急性，慢性的胆管炎症往往交替出现，反复发生，若结石严重阻塞胆管并发感染，即成梗阻性化脓性胆管炎，并可累及毛细胆管，甚至并发肝脓肿，较长时间的严重梗阻，炎症，感染的胆汁，胆沙，微小结石，可经小胆管通过坏死肝细胞进入肝中央静脉，造成胆沙血症，败血症，肝脓肿和全身性脓毒症，多器官衰竭等严重后果，反复急慢性胆管炎的结果，多为局部或节段性胆管壁纤维组织增生，管壁增厚，逐渐发生纤维瘢痕组织收缩，管腔缩小，胆管狭窄，这种改变多发生在结石部位的附近或肝的叶，段胆管汇合处，如肝门胆管，左右肝管或肝段胆管口等部位，我国4197例肝内胆管结石手术病例的资料，合并胆管狭窄平均占24.28%，高者达41.96%，昆明医学院第二医院1448例中合并胆管狭窄者占43.8%，Koga A等报道（1984）日本59例肝内胆管结石合并胆管狭窄占62.7%，可见肝胆管结石合并胆管狭窄的发生率很高，狭窄部位的上端胆管多有不同程度的扩张，胆汁停滞，进一步促进结石的形成，增大，增多，往往在狭窄，梗阻胆管的上端大量结石堆积，加重胆管感染的程度和频率，肝胆管结石的病情发展过程中结石，感染，狭窄互为因果，逐渐地不断地加重胆管和肝脏的病理改变，肝功损毁，最终导致肝叶或肝段纤维化或萎缩。
长期慢性胆管炎或急性炎症反复发生，有些病例的整个肝胆管系统，直至末梢胆管壁及其周围组织炎性细胞浸润，胆管内膜增生，管壁增厚纤维化，管腔极度缩小甚至闭塞，形成炎性硬化性胆管炎的病理改变。
肝内胆管结石合并胆管癌，是近年来才被广泛重视的一种严重并发症，其发生率各家报告的差别较大，0.3%～10%不等，这可能与诊断和治疗方法不同，病程长短等因素有关。