A função digestiva primária da bílis é auxiliar na dispersão e digestão da gordura no lúmen do intestino delgado. A bílis é formada inicialmente no hepatócito (célula hepática), e a taxa de formação depende principalmente da taxa na qual os ácidos biliares são secretados nos canais biliares, ou canaliculi. Uma parte do fluxo biliar, entretanto, está relacionada a outros fatores que não a secreção de ácidos biliares; em particular, parece ser dependente da secreção de sódio do hepatócito e também é parcialmente governada pela ação de hormônios intestinais como secretinas, colecistoquinina (CCK) e gastrina. O pool total de ácido biliar de cada vez mede cerca de 3 gramas (cerca de 0,1 onça), quase todo o qual está contido em repouso na vesícula biliar. Na sua passagem pelo tracto biliar, a bílis hepática é concentrada até apenas um décimo do seu volume original pela reabsorção selectiva de água, cloreto e bicarbonato. Este processo de concentração ocorre em grande parte na vesícula biliar e, como resultado, a bílis deste órgão é muito mais espessa em densidade e de cor mais escura (devido à concentração de pigmentos) do que a bílis que emerge do fígado. A distensão do duodeno, particularmente por uma refeição contendo gordura, provoca a secreção de CCK, uma hormona que provoca contracções da camada muscular na parede da vesícula biliar.
Além de iões inorgânicos (sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto e bicarbonato), a bílis contém proteínas e bilirrubina; esta última é responsável pela sua cor dourada em soluções diluídas e cor âmbar escuro em concentrado. No entanto, é mais rica em ácidos biliares (derivados do colesterol no hepatócito), fosfolípidos (principalmente colina fosfatidil, ou lecitina), e colesterol. O colesterol é um esterol de quatro anéis que é absorvido da dieta ou sintetizado pelo fígado e pelo revestimento intestinal. Normalmente não solúvel em secreções aquosas, o colesterol é transportado em solução coloidal na forma de mistura de agregados de complexos contendo ácidos biliares e lecitina. Na ausência de quantidades adequadas de lecitina e ácidos biliares, o colesterol se cristaliza. O fígado sintetiza dois tipos de ácido biliar primário a partir do colesterol, chamado de ácido fenodeoxicólico e ácido cholicólico. Na ação bacteriana do intestino inferior, remove um dos grupos hidroxila (desidroxilação) do ácido chólico, transformando-o em ácido deoxicólico. Este ácido biliar secundário aparece na bílis porque é absorvido do intestino e recirculado para o fígado. O ácido fenodeoxicólico também é desidroxilado no intestino, tornando-se ácido litocólico, uma pequena quantidade do qual também é reabsorvida e aparece na bílis normal.