胆总管结石所引起的病理变化主要取决于结石造成的梗阻程度，以及有无继发性感染的发生。由结石造成的胆管梗阻一般是不完全的和间断性的。梗阻近侧的胆管可有不同程度的扩张和管壁增厚。由于胆管梗阻不完全，一般较少影响肝组织。使梗阻近侧的胆管内常有胆汁郁积，极易继发革兰氏阴性杆菌感染。在壶腹部的结石比较容易造成胆管完全性梗阻，此时，如发生胆管感染，病情可迅速发展，产生胆管内高压。胆管中的脓液和细菌毒素可逆流向上，突破肝毛细胆管进入血液循环，导致所谓梗阻性化脓性胆管炎，严重时病人常因中毒性休克而死亡。梗阻和感染均可造成肝细胞损害；肝细胞坏死，胆管周围有纤维组织增生，最后形成胆汁性肝硬化。胆总管结石影响胰管时，可继发急性胰腺炎，即胆石性胰腺炎。