Oxidační stres hraje významnou roli v patogenezi celé řady civilizačních onemocnění, kardiovaskulárními chorobami počínaje, přes nemoci nádorové až po onemocnění autoimunitní a neurodegenerativní. Bilirubin je hlavním produktem katabolické dráhy hernu v krevním řečišti.
Po dlouhou dobu byl považován pouze za odpadní produkt katabolizmu hernu, data z posledních 20 let však prokazují jeho významné antioxidační vlastnosti, kterými se spolupodílí na ochraně před zvýšeným oxidačním stresem. Dnes již existuje mnoho desítek experimentálních i klinických studií dokumentujících asociaci mezi nízkými koncentracemi bilirubinu v cirkulaci a nemocemi srdce a cév, cukrovkou, některými zhoubnými nádory, autoimunitními nemocemi, jako jsou lupus erythematodes nebo revmatoidní artritida, či neurologicko-psychiatrickými chorobami, jako je např. schizofrenie.
Naopak jedinci s mírně zvýšenými koncentracemi bilirubinu v krvi, typicky pozorovanými např. u Gilbertova syndromu, mají rizika těchto chorob výrazně snížena.