Podwyższone stężenie kwasów żółciowych obserwuje się u pacjentów z wirusowym zapaleniem wątroby, marskością wątroby, nowotworami watroby.Oznaczanie kwasów żółciowych jest przydatne w diagnozowaniu oraz monitorowaniu cholestazy wątrobowej. Szczegolne znaczenie ma to badanie w przypadku cholestazy u kobiet w ciąży, ponieważ cholestaza ciążowa u matki jest zagrożeniem dla prawidłowego rozwoju, a nawet życia płodu.

Stężenie kwasów żółciowych w krwi jest jednym z wskaźników czynności wątroby. Sole kwasów tłuszczowych jako detergenty i aktywatory uczestniczą w trawieniu i wchłanianiu lipidów w jelicie cienkim. Prawidłowy stosunek stężenia cholesterolu i kwasów tłuszczowych w żółci zapobiega rozwojowi kamicy pęcherzyka żółciowego. Kwasy żółciowe są wytwarzane w wątrobie z cholesterolu.