ถุงน้ำดีเป็นโครงสร้างกลวงรูปลูกแพร์อยู่ใต้ตับและทางด้านขวาของช่องท้อง หน้าที่หลักของมันคือกักเก็บและทำให้น้ำดีเข้มข้นซึ่งเป็นเอนไซม์ย่อยอาหารสีน้ำตาลเหลืองที่ตับผลิตขึ้น ถุงน้ำดีเป็นส่วนหนึ่งของทางเดินน้ำดี
ถุงน้ำดีทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บน้ำดีในขณะที่ไม่ได้ใช้ในการย่อยอาหาร เยื่อบุดูดซับของถุงน้ำดีจะรวบรวมน้ำดีที่กักเก็บไว้ เมื่ออาหารเข้าสู่ลำไส้เล็กฮอร์โมนที่เรียกว่า cholecystokinin จะถูกปล่อยออกมาส่งสัญญาณให้ถุงน้ำดีหดตัวและหลั่งน้ำดีเข้าสู่ลำไส้เล็กผ่านท่อน้ำดีทั่วไป
น้ำดีช่วยกระบวนการย่อยอาหารโดยการสลายไขมัน นอกจากนี้ยังระบายของเสียจากตับไปยังลำไส้เล็กส่วนต้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของลำไส้เล็ก
การมีคอเลสเตอรอลบิลิรูบินหรือเกลือของน้ำดีมากเกินไปอาจทำให้เกิดนิ่วได้ โดยทั่วไปนิ่วมักมีขนาดเล็กและมีคราบแข็งอยู่ภายในถุงน้ำดีซึ่งเกิดขึ้นเมื่อน้ำดีที่ถูกกักเก็บไว้จะตกผลึก คนที่เป็นนิ่วจะแทบไม่รู้สึกถึงอาการใด ๆ จนกว่านิ่วจะถึงขนาดที่กำหนดหรือถ้านิ่วไปอุดตันท่อน้ำดี การผ่าตัดถุงน้ำดีออก (การผ่าตัดถุงน้ำดี) เป็นวิธีที่พบบ่อยที่สุดในการรักษานิ่ว