血红蛋白中的铁，在胃酸和肠道细菌的作用下，与硫化物起作用而变成硫化铁，这种比合物使大便变黑。形、色如柏油，故称为柏油样便。柏油佯便不仅粪便的外观是黑色的，有血腥味，而且由于硫化铁使肠壁粘液分泌增多，故而使其具有光泽，带粘性，一般无粪臭。当上消化道出血超过50毫升时，就可以出现黑便。有实验指出，若将100—200毫升血液引入胃内，则可发生柏油样便。