當上消化道出血量達到50-70ml時，血液中的血紅蛋白在胃內的胃酸與結腸內細菌的作用下，生成羥高鐵血紅素，變成黑色，表面被覆腸腔分泌的粘液，排出時則呈柏油樣便。黑便常提示上消化道出血如胃粘膜糜爛出血、胃潰瘍、十二指腸潰瘍等消化性潰瘍出血，出血量小，血液在胃內及腸內停留時間長，最終隨糞便排出呈黑色。患者上消化道出血引起的黑便需與進食或藥物引起的黑便相鑑別。前者糞便隱血試驗檢測陽性，後者陰性，不難鑑別。