Wytwarzane w wątrobie przez wyspecjalizowane komórki zwane hepatocytami sole żółciowe stanowią około 10 procent żółci. Są to zjonizowane kwasy żółciowe, forma, która czyni je bardziej aktywnymi w trawieniu tłuszczów. Po zjonizowaniu cząsteczki soli żółciowej mają stronę hydrofilową — kochającą wodę — i drugą, która jest hydrofobowa — nienawidząca wody. Pozwala to cząsteczkom otaczać kropelki tłuszczu w jelicie cienkim i zapobiegać ich zlepianiu się, tworząc duże kulki tłuszczu. Gdyby nie było soli żółci, tłuszcze przechodziłyby przez organizm w dużej mierze niestrawione.
Po wytworzeniu sole te przepływają przez drogi żółciowe w wątrobie do przewodu żółciowego wspólnego, który łączy wątrobę, woreczek żółciowy i jelito cienkie. Stąd płyną one do jelit lub są przechowywane w woreczku żółciowym, w zależności od etapu procesu trawienia. Gdy pokarm jest obecny w jelitach, żółć przepływa przez zwieracz między przewodem żółciowym wspólnym a jelitami, aby pomóc w trawienie tłuszczów. Jeśli w jelitach nie ma pokarmu, żółć jest magazynowana i zagęszczana w woreczku żółciowym.
Podstawową funkcją soli żółciowych jest emulgowanie tłuszczów w jelicie cienkim. Działając w taki sam sposób jak detergenty, sole żółciowe rozkładają tłuszcze z żywności na mniejsze cząstki. Otaczają każdą kropelkę tłuszczu stroną hydrofobową skierowaną w stronę cząsteczki tłuszczu. To działanie polegające na rozbijaniu tłuszczów na małe cząstki zwiększa całkowitą powierzchnię tłuszczów do strawienia. Cząsteczki tłuszczu są bardziej dostępne dla enzymów, które kończą ich trawienie.
Po zużyciu żółci w jelitach większość soli żółciowych jest ponownie wchłaniana. Wracają do wątroby i są ponownie przetwarzane na nowe sole. Badania wykazały, że oprócz wspomagania trawienia tłuszczów, sole te mogą działać jak hormony. Hormony te odgrywają rolę w regulacji poziomu cholesterolu w organizmie. Kolejną rolą soli jest wspomaganie prawidłowego trawienia i wchłaniania witamin rozpuszczalnych w tłuszczach — witamin A, D, E i K.
Osoby, którym usunięto woreczek żółciowy, nie mają już miejsca, w którym jest przechowywana, zagęszczana i udostępniana do trawienia żółć. Wątroba nadal wydziela żółć, ale bez pęcherzyka żółciowego normalne procesy trawienne mogą zostać zakłócone. Czasami może występować nadmiar żółci jelitowej, a czasami niewystarczający. Suplementy soli żółciowej można przyjmować z posiłkami, aby wspomóc trawienie zdrowych tłuszczów; brak żółci może powodować zaparcia.