牛黄是牛的胆囊结石，对其形成机理目前尚未弄清，正在探索。根据人体和其他动物患胆结石症形成的原因和机理的探讨，以及人工培殖牛黄的实践证明，胆囊的感染、异物存留，胆汁淤滞及新陈代谢障碍都是胆囊结石形成的重要原因。这些原因影响了正常胆汁的生态，破坏了酸碱平衡，使胆汁中胆红素，胆圃醇、牛胆酸等物质分离析出，成为牛黄的主要成分，并沿着核心（异物）表层逐渐沉积和粘附，而形成牛黄．

在研究人的胆结石方面，十九世纪初期有人发现人的胆结石核心是蛔虫卵、肝吸虫卵、肝吸虫部分虫体，甚至胆道手术留下的线头都可成为结石核心（异物）。因此在人工培殖牛黄的试验过程中，科学工作者对牛体肌囊进行大胆试验，埋植的异物（核心）有小粒天然牛黄、烘干的血块、石灰石、珊瑚、海螵蛸，浮海石，黄连、珍珠核、塑料罔、丝线结，大米等，并使牛感染大肠杆菌，但形成牛黄的效果都不明显。只有塑料核心表面沉附的牛黄量较多。据分析，其原因可能是由于塑料核心的表面粗糙，接触面较大，使牛黄粘附沉积的机会增多的缘故。因此，埋植的异物要考虑其表面的粗糙程度和接触面的大小，核心过大过小都不适宜。核心过大影响质量，使牛不适，有痛感，甚至出现病态，核心太小，影响产量，故可根据牛体情况选择适当的核心。

正常胆汁是无菌的。在人工培殖牛黄时，往往可从胆汁中分离出大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、葡萄球菌、链球菌。其中大肠杆菌能产生p-葡萄糖酶，使可溶的双葡萄糖醛酸胆红素转变为葡萄糖醛酸和不溶解的胆红素，促使胆红素和胆红石的形成。故牛黄往往出现黄色或棕黄色。所以，在人工埋核时，对每头手术牛都用经48小时培养的大肠杆菌液1-2毫升，以提高牛黄的产量和质量。

人工培殖牛黄的产量与手术牛的体质有关。健壮、年青的牛一般产量较好。另外，牛黄的产量在一定时间内似乎与埋核时间长短成正比，即埋核时间长，结黄量就多。因此，取黄时间以一年或一年以上为宜，第一次取黄时还可同时埋下第二个核体。