Skelettet innehåller 99% av kroppens kalcium. Kalcium förekommer i tre olika former i plasma: proteinbundet (40%), huvudsakligen till albumin; komplexbundet, med fosfat, citrat etc. (10%) samt fritt i jonform, s.k. joniserat kalk (50 %), vilket är den biologiskt aktiva formen. Bundet och fritt kalcium står i en pH-beroende jämvikt; stigande pH ökar bindningen till albumin. Extracellulärt kalcium är bl.a. viktigt för enzymreaktioner, cellpermeabilitet, sekretion, muskelkontraktion och neuronaktivitet, varför halten i plasma hålls inom snäva gränser. Plasmahalten av kalcium regleras via D-vitamin, parathormon (PTH) och kalcitonin.
Analys av joniserat kalcium bör utföras vid misstanke på kalciumrubbningar. Analysen är att föredra vid t.ex. hypoalbuminemi, njurinsufficiens och hos patienter som fått stora transfusioner av citratinnehållande blodkomponenter, eftesom totalkalcium i dessa fall kan ge en felaktig bild av kalciumläget.
En förhöjd koncentration av kalciumjoner talar alltid för hyperkalcemi, som oftast orsakas av primär hyperparatyreoidism eller maligniteter. Andra orsaker är sarkoidos, vitamin D-intoxikation, tyreotoxikos och binjurebarksinsufficiens. Hyperkalcemi kan även uppkomma vid behandling med tiaziddiuretika eller litium.
Hypokalcemi kan vara orsakad av hypoparatyreoidism, D-vitamin-, kalcium-, magnesium- och fosfatbrist, nedsatt vävnadskänslighet för Vitamin D eller PTH, njurinsufficiens och svår allmänsjukdom.