Gilbert’s syndrome เป็นโรคทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในครอบครัว คนที่เป็นโรคนี้มียีนผิดปกติซึ่งทำให้ตับมีปัญหาในการกำจัดบิลิรูบินออกจากเลือด โดยปกติเมื่อเซลล์เม็ดเลือดแดงถึงจุดสิ้นสุดของชีวิต (หลังจากนั้นประมาณ 120 วัน) ฮีโมโกลบินซึ่งเป็นเม็ดสีแดงที่นำออกซิเจนในเลือดจะแตกตัวเป็นบิลิรูบิน ตับจะเปลี่ยนบิลิรูบินให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ซึ่งจะผ่านเข้าไปในน้ำดีและในที่สุดจะถูกกำจัดออกจากร่างกายในฉี่หรือปู บิลิรูบินทำให้ฉี่มีสีเหลืองอ่อนและพูมีสีน้ำตาลเข้ม
ในกลุ่มอาการของกิลเบิร์ตยีนที่ผิดปกติหมายความว่าบิลิรูบินไม่ได้ถูกส่งผ่านไปในน้ำดีซึ่งเป็นของเหลวที่ตับผลิตขึ้นเพื่อช่วยในการย่อยอาหารในอัตราปกติ แต่จะสร้างขึ้นในกระแสเลือดทำให้ผิวและดวงตาสีขาวเป็นสีเหลือง นอกเหนือจากการสืบทอดยีนที่ผิดพลาดแล้วยังไม่มีปัจจัยเสี่ยงที่เป็นที่รู้จักในการพัฒนากลุ่มอาการของกิลเบิร์ตไม่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการใช้ชีวิตปัจจัยแวดล้อมหรือปัญหาเกี่ยวกับตับที่ร้ายแรงเช่นโรคตับแข็งหรือโรคไวรัสตับอักเสบบี