Bilirubinekristallen ontstaan bij verhoogde concentraties van geconjugeerd bilirubine in de urine, wat kan voorkomen bij ernstige leverziekten, cholestase of toegenomen hemolyse. Deze kristallen verschijnen meestal als kleine bundels van fijne, naaldvormige structuren, maar kunnen ook andere onregelmatige vormen aannemen, zoals ronde bolletjes, granules, kubusjes of rhombische platen. De kleur varieert van geel tot roodbruin. Ze worden meestal gezien in zure urine met een negatieve of zeer zwakke birefringentie. Bilirubinekristallen kunnen zowel los voorkomen als opgenomen zijn in leukocyten, epitheelcellen of cilinders. Vanwege hun kleur en vorm kunnen ze worden verward met andere kristallen zoals ammoniumbiuraat, maar deze komen alleen voor in alkalische urine, wat helpt bij het onderscheid.