Thông thường, một xét nghiệm hóa học được sử dụng để đo mức bilirubin toàn phần (không liên hợp cộng với bilirubin liên hợp). Nếu mức bilirubin toàn phần tăng lên, phòng thí nghiệm có thể sử dụng xét nghiệm hóa học thứ hai để phát hiện các dạng bilirubin hòa tan trong nước, được gọi là bilirubin trực tiếp. được chỉ định khi một người nào đó bị nghi ngờ mắc (hoặc được biết là mắc) bệnh thiếu máu huyết tán như một nguyên nhân gây ra bệnh thiếu máu. Trong trường hợp này, nó thường được chỉ định cùng với các xét nghiệm khác được sử dụng để đánh giá tình trạng tan máu, chẳng hạn như công thức máu toàn bộ, số lượng hồng cầu lưới, haptoglobin và LDH.