Xét nghiệm này thường được chỉ định để: Chẩn đoán và theo dõi các bệnh lý gan mật như: sỏi mật, viêm túi mật, viêm gan tắc mật, u đường mật,... Theo dõi tình trạng thiếu máu tan máu như bệnh hồng cầu hình liềm hay tai biến truyền máu. Theo dõi điều trị cho trẻ sơ sinh bị vàng da. Xét nghiệm nồng độ bilirubin trong máu để có thể điều trị kịp thời trước khi bilirubin không liên hợp dư thừa gây tổn thương cho những tế bào não của trẻ, gây hậu quả chậm phát triển trí tuệ, suy giảm khả năng học tập và phát triển, mất thính lực, rối loạn vận động mắt, thậm chí là tử vong. Đo bilirubin trong nước ối nếu bác sĩ nghĩ thai nhi có tình trạng hủy hoại hồng cầu.