上消化道出血大部分可以導致黑便，之所以會表現出大便的顏色變黑，主要是因為消化道出血血液中三價鐵離子的血紅蛋白變成二價鐵離子的亞鐵，而且亞鐵的顏色多為黑色情況，所以大便顏色都是黑色。如果出血量大于50ml，常見表現是黑便、柏油樣大便，最常見的原因是消化性潰瘍導致。有些病人是由于肝硬化、繼發食管胃底靜脈曲張、門靜脈高壓性胃病導致，這些都是慢性失血過程。病人會有明顯的上腹疼痛、燒灼感、腹脹、食欲下降、體重減輕。 消化道出血時，病人會明顯感覺到乏力、上腹疼痛、胸悶、心悸，甚至一部分人會出現低血壓、休克情況，而且反復黑便也會導致慢性貧血發生。主要是因為出血量較多，同時在腸道停留的時間較長的緣故。如果消化道出血量較多的同時停留時間較短，在短時間之內三價鐵離子沒有辦法變成二價鐵離子，多數大便是鮮紅色的血。如果變成二價鐵離子多數是暗紅色或者柏油樣黑便。所以大便顏色主要是由三價鐵離子變成二價鐵離子導致的。