A vesícula biliar é um órgão pequeno localizado debaixo do fígado que tem forma de pêra. Armazena a bílis, um líquido amarelo-esverdeado produzido pelo fígado, até que o aparelho digestivo dele necessite. A bílis é composta de sais biliares, electrólitos, pigmentos biliares como a bilirrubina, colesterol e outras gorduras (lípidos). A bílis é utilizada pelo organismo para que o colesterol, as gorduras e as vitaminas dos alimentos gordos sejam mais solúveis e, desse modo, possam ser melhor absorvidas. Os sais biliares estimulam o intestino grosso a segregar água e outros sais, o que ajuda a que o conteúdo intestinal avance com maior facilidade até ao exterior do corpo. A bilirrubina, um produto residual formado por restos de glóbulos vermelhos inúteis, é excretada pela bílis. Os produtos da decomposição dos medicamentos e os resíduos processados pelo fígado também são excretados na bílis. Os sais biliares aumentam a solubilidade do colesterol, das gorduras e das vitaminas lipossolúveis para facilitar a sua absorção no intestino. A hemoglobina produzida pela destruição dos glóbulos vermelhos converte-se em bilirrubina, o principal pigmento da bílis, e passa a esta como um produto residual. Na bílis também se segregam algumas proteínas que têm um papel importante na função digestiva.

A bílis flui desde os finos canais colectores dentro do fígado até aos canais hepáticos esquerdo e direito, depois para o interior do canal hepático comum e finalmente para o grosso canal biliar comum. Quase metade da bílis segregada entre as refeições flui directamente, através do canal biliar comum, para o intestino delgado. A outra metade é desviada do canal hepático comum através do canal cístico até ao interior da vesícula biliar, onde se armazenará. Já na vesícula biliar, até 90 % da água da bílis passa ao sangue. O que fica é uma solução concentrada de sais biliares, lípidos biliares e sódio.
Quando a comida chega ao intestino delgado, uma série de sinais hormonais e nervosos provocam a contracção da vesícula biliar e a abertura de um esfíncter (o esfíncter de Oddi). A bílis flui então da vesícula biliar directamente para o intestino delgado para se misturar ali com o conteúdo alimentar e desempenhar as suas funções digestivas.

Uma grande proporção dos sais biliares armazenados na vesícula biliar é lançada no intestino delgado e quase 90 % é reabsorvida através da parede da secção inferior deste; o fígado extrai então os sais biliares do sangue e segrega-os outra vez dentro da bílis. Os sais biliares do corpo experimentam este ciclo de 10 a 12 vezes por dia. Em cada ocasião, pequenas quantidades de sais biliares chegam ao intestino grosso, onde são decompostos pelas bactérias. Alguns destes sais biliares são reabsorvidos no intestino grosso e o resto é excretado nas fezes.