Bilirubiny je lineární tetrapyrrolový pigment nepolárního charakteru. Vodíkové můstky, které vznikají mezi -C=O a -NH skupinami postranních řetězců pyrrolových kruhů protilehlé poloviny molekuly, udržují molekulu nekonjugovaného bilirubinu v rigidní (stabilní), nepolární trojrozměrné konformaci. Tato konformace je základem hydrofobního chování bilirubinu
(bilirubin musí být konjugován v játrech s kyselinou glukuronovou, aby mohl být vyloučen z těla). Produkce bilirubinu dosahuje u dospělého člověka cca 300 mg/za den.