油样便(尤其伴有呕血时)是上消化道出血的典型表现。食道的炎症、肿瘤、溃疡、贲门撕裂综合征、胃的急慢性炎症、消化性溃疡、胃癌、药物的刺激(如可的松、阿斯匹林等引起的急慢性胃粘膜的病变)、十二指肠溃疡、憩室、炎症等等，都可引起出血而出现柏油样便。出血速度快、量较大时可伴呕血或因血液在肠道停留时间短而排出暗红色血便。另外，胆道与胰腺的出血，也可出现柏油样便。空、回肠，甚至右半结肠的出血，如果在肠道停留时间长，也可表现为黑便。服含有铋剂的药物及进食动物的血液，可出现黑便，临床上应注意与上消化道出血鉴别。

上消化道或小肠出血在肠腔内停留的时间较长，因红细胞破坏后，血红蛋白在肠道内与硫化物结合形成硫化铁，这种化合物使大便变黑，因形、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。