血清胆汁酸浓度很低（总胆汁酸2μg/ml），可用气相色谱、放射免疫、高效液相层析法及酶学分析法（以3α-羟类胆固醇脱氢酶为工具酶）测定NADH生成量。可以测定血清总胆汁酸（TBA），用气相色谱、放射免疫和高效液相层析尚可对胆酸、脱氧胆酸及鹅脱氧胆酸进行分别测定，还可进行胆汁酸负荷试验及尿中硫酸结合型胆汁酸的测定。
测定血清胆汁酸可提供肝胆系统是否正常的重要信息。肝量疾病时周围血液循环中的胆汁酸水平明显增高。急性胆炎早期和肝外阻塞性黄疸时，有些病例可增至正常值的100倍以上。在胆道阻塞时，病人血清中CA及CDCA浓度增加，但CA所占比例较高(CA/CDCA＞1）。肝实质细胞损伤时，CA/CDCA＜1。故CA/CDCA比值可作为肝胆阻塞性疾病与肝实质细胞性疾病的鉴别指标。
肝胆疾病时血清胆汁酸浓度的升高与其他肝功能试验及肝组织学的变化极为吻合，在肝细胞仅有轻微坏死时，血清胆汁酸的升高常比其他检查更为灵敏。有报告统计，急性肝炎、肝硬化、原发性肝癌、急性肝丙胆汁淤滞、原发性胆汁性肝硬化以及肝外阻塞性黄疸，其血清总胆汁酸均100％出现异常，上述疾病时均有血清胆汁酸含量的增高。关于血中胆汁酸异常的程度与肝胆疾病种类的关系如表10-8所示。
表10-8 血中胆汁酸异常的程度与肝胆疾病种类的关系
| 血中胆汁酸轻度增加（10-20μmol/L） | 血中胆汁酸中度增加（20-40μmol/L） | 血中胆汁酸重度增加（40μmol/L以上） |
| 急性肝炎（恢复期） | 急性肝炎（急性期） | 急性肝炎（急性期） |
| 慢性肝炎（非活动期，活动期） | 慢性肝炎（活动期） | |
| 肝硬化（代偿期） | 肝硬化（代偿期） | 肝硬 |
| 肝癌 | 肝癌 | 肝化（代偿性，非代偿性） 癌 |
| 体质性黄疸（Gilbert病Dubin-Johnson综合征） | 胆汁淤滞性黄疸（肝内、肝外性）重症肝炎 |
血清中胆汁酸含量受肠道吸收的胆汁酸量与肝门静脉中的胆汁酸被肝脏摄取的摄取率所决定。由于肝损伤的存在，则经肝门静脉回肝的胆汁酸因肝细胞功能低下或侧枝循环的形成，导致肝不能充分摄取胆汁酸，则胆汁酸在血中浓度增高。
近年来有用熊去氧胆酸进行的胆汁酸负荷试验，检测肝脏对胆汁酸处理的能力。经口服熊去氧胆酸300mg后，用3α-羟类固醇脱氢酶法测定血中的胆汁酸，结果发现慢性肝炎（活动型）、肝硬化及脂肪病人在负荷后血清总胆汁酸显著增高，表明这些病人清除胆汁酸的能力显著降低。有报告胆汁酸负荷试验结果异常的检出率为：肝硬化100％，慢性肝炎活动型为92％-100％，慢性肝炎（非活动型）为70％-82％。
还有检测尿中硫酸结合型胆汁酸的报告，胆汁酸与硫酸结合反应亦属机体防御机制之一，当胆汁淤滞使血中胆汁酸升高时，一部分胆汁酸即与硫酸相结合，从而使其极性增加，随尿排泄增多。过去测定尿中硫酸结合型胆汁酸用层析法，操作复杂，现在有硫酸酯酶与3α-羟基类固醇脱氢酶（3α－HSD）组成的试剂盒，操作简便。结果表明：正常组为2.0±1.8μmol/g肌酐，在各种肝疾患时上升，急性肝炎122.0±28.6μmol/g肌酐；肝外性胆道阻塞124.5±67.7μmol/g肌酐；非代偿性肝硬化77.8±21.3μmol/g肌酐；肝内胆汁淤滞则为67.2±23.5μmol/g肌酐。这是诊断急性肝炎及肝外胆道阻塞、非代偿性肝硬化等的重要指标。
