원인은 잘 알려져있지 않지만 크게 4가지로 설명할 수 있다. 첫 번째는 담즙 성분의 변화다. 콜레스테롤 담석 환자 대상자들의 담즙은 cholesterol은 과포화되어 있으나 bile salts는 부족하다. 담즙의 콜레스테롤 포화상태는 나이와 함께 증가한다. 그러나 담즙의 성분 변화만으로는 담석 형성의 원인을 완전하게 설명하지 못한다. 두 번째는 담낭의 정체로 인해 cholestasis를 초래할 수 있다. Cholestasis는 담즙 구성성분의 변화, 담즙에 콜레스테롤의 과포화, 담즙 구성성분을 침전(응결, 결정)시킬 수 있으며 이러한 담낭의 정체는 담낭의 수축성 감소와 Oddi 괄약근의 경련에 의해 나타날 수 있다. 구강섭취 없이 한 달 이상 TPN을 시행한다면 담낭에 침전물이 형성되고 담석증이 생기게 된다. 담낭 배출이 지연되는 것은 호르몬 인자와 상호 관련이 있으며, 이는 담석이 임신과 관련이 있음을 설명해 줄 수 있다. 세 번째로 infection이다. infection은 담석을 형성하는 또 다른 소인으로 작용할 수도 있다. inflammation으로 인해 떨어져 나간 조직의 파편들은 담석이 성장하기 위한 일종의 핵이 된다. inflammation과 관련된 조직 손상이 Bile salts와 레시틴의 재흡수를 증가시켜 담즙의 성분을 변화시키게 된다. 특수한 세균 역시 담즙의 성분을 변화시킴으로써 담석 형성에 한몫을할 수도 있다. 마지막으로 담석 형성은 유전적인 영향도 있다.
또한 담석의 고위험집단을 4F(female, forty, fatty, fecund)라고 한다.
- female : 여성이 남성보다 2~3배 빈도 높음
- forty : 40대 이상 연령군에서 빈발
- fatty : 비만한 사람에게 빈발
- fecund : 경산부 호발(에스트로겐 증가로 콜레스테롤 흡수 증가)
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