人體組織中富含自然界各類元素，目前在地幔中發覺的92種天然元素在人體內幾乎都能測量到，其元素的種類和濃度與其生存的地理環境表層元素的組成及膳食攝取量有關。
這種元素不僅組成有機化合物的碳、氫、氧、氮外，其余的元素均稱為礦物質，又名無機鹽或堿度。根據物理元素在機體內的濃度多少，一般將礦物質元素分為常量元素和微量元素兩類。凡體內含量小于體重0.01％的礦物質稱為常量元素或宏量元素，它包括鈣、磷、鈉、鉀、硫、氯、鎂；凡體內含量大于體重0.01％的稱為微量元素。
1996年WHO組織公布，由FAO／IAEA／WHO組織共同討論，其中21種元素被覺得是構成人體組織、參與機體代謝、維持生理功能所必需的礦物質元素，共分為三類。其中，鐵、銅、鋅、硒、鉻、碘、鈷和鉬被覺得是必需微量元素；錳、硅、鎳、硼、釩為可能必需微量元素；氟、鉛、鎘、汞、砷、鋁、錫和鋰為具有潛在毒性微量元素，但低劑量可能具有功能作用的微量元素。其實把元素定義為必需或則有毒并不恰當，由于任何一種物質都有潛在的毒性，關鍵在于人群所曝露的劑量。其他微量元素為功能未知元素或是碰巧步入人體的非必需元素。
礦物質的特性
1．礦物質在體內不能合成，必須從外界攝入。礦物質與蛋白質、脂肪和碳水化合物等營養素不同，不能在體內合成，且每天都有一定量的礦物質隨尿、糞便、汗液、毛發、指甲、上皮細胞開裂以及經期、哺乳等過程排出體外。為此，為滿足機體的須要，礦物質必須不斷地從飲食中得到補充。
2．礦物質是惟一可以通過天然水途徑獲取的營養素。不僅存在于食物外，在天然水底富含大量的礦物質元素，并容易被機體吸收。但常年飲用礦物質濃度超標的水，容易引起毒性作用，如我國氟中毒易發地區，其中飲水型氟中毒是最主要類型，得病人數也最多，主要分布在華南、西北、東北地區。
3．礦物質在體內分布極不均勻。如鈣和磷主要分布在骨骼和臼齒，鐵分布在紅細胞，碘集中在乳腺，鈷分布在造血系統，鋅分布在胸肌組織等。
4．礦物質之間存在協同或拮抗作用。一種礦物質元素可影響另一種的吸收或改變其在體內的分布。諸如攝取過量鐵或銅可以抑制鋅的吸收和借助，而攝取過量的鋅也可以抑制鐵的吸收！而鐵可以促使氟的吸收。
5．個別礦物質元素在體內的生理劑量與中毒劑量范圍較窄，攝取過多易形成毒性作用。如我國市民氟的適合攝取量為1.5mg／d，而其可耐受最高攝取量僅為3.5mg／d
人體礦物質缺少與過量的誘因
1．月球環境誘因地幔中礦物質元素的分布不平衡，導致個別地區表層底泥中某種礦物質元素濃度過高或過低，造成人群因常年攝取在這些環境中生長的食物或飲用水而導致亞臨床病癥甚至癌癥。以我國為例細胞膜通道，占我國國土72％地區（包括西南、中部和東部等地區）底泥硒濃度僅為0.25～0.95mg／kg，為缺硒或低硒地區。流行病學調查發覺硒缺少與克山病的分布一致，硒缺少是當地村民克山病易發的重要誘因。而我國廣東咸寧地區底泥表層硒濃度高達50～／kg，該地區市民因常年攝取含有硒食物而造成慢性硒中毒。
2．食物成份及加工誘因食物中富含天然存在的礦物質拮抗物，如番茄中富含較多草酸鹽可與鈣或鐵結合成難溶的螯合物而影響其吸收。包子、面包在制做過程中，經過發酵就能增加植酸的濃度。尼羅河三角地區市民因習慣食用未發酵蛋糕，致使大米中植酸與鋅結合成不胺類物質，抑制鋅的吸收借助，進而造成兒童出現鋅缺少疾患。食物加工過程中可導致礦物質的損失，如糧谷表層含有的礦物質常因研磨過分精細而遺失；水果曝曬于水底或水果清蒸后把水倒掉可損失大量礦物質。乳品加工過程所使用的金屬機械、管道、容器或乳品添加劑品質不純，富含礦物質雜質，可以污染乳品。
3．人體自身誘因因為攝人不足，消耗降低造成礦物質欠缺，如腹瀉、挑食、疾病狀態造成食物攝人不足或攝人食物品種單調，使礦物質供給量達不到機體需求量；生理需求降低導致的鈣、鋅、鐵等礦物質欠缺，如兒童、青少年、孕婦、乳母階段對營養素需求的降低造成礦物質的不足。當機體常年排尿功能障礙時有可能導致礦物質在體內積聚，導致急性或慢性毒性作用。
鈣
鈣是人體濃度最多的礦物質元素，占成人體重的1.5%~2.0%。其中約99％的鈣集中在骨骼和臼齒中；其余1％的鈣分布于軟組織、細胞外液和血液中，也稱為混溶鈣池。
生理功能
1．構成骨骼和牙根的成份人體骨骼和臼齒中無機物的主要成份是鈣的乙酸鹽，多以羥磷灰石或乙酸鈣的方式存在。體內骨骼中的鈣與混溶鈣池保持著相對的動態平衡，骨骼中的鈣不斷地從破骨細胞中釋放步入混溶鈣池，混溶鈣池中的鈣又不斷地沉積于成骨細胞中，由此使骨骼不斷更新。
2．維持神經和胸肌的活動Ca2+可與細胞膜的蛋白和各類陰離子絡合物結合，具有調節細胞受體結合和離子私密性及參與神經訊號傳遞物質釋放等作用，以維持神經胸肌的正常生理功能，包括神經胸肌的激動性、神經沖動的傳導、心臟的搏動等。當血清Ca2+含量顯著增長時可造成手足暈厥和腦炎；而血清Ca2+含量偏低則可導致心力衰竭和呼吸衰竭。
3．促使細胞信息傳遞Ca2+作為細胞內最重要的“第二信使”之一，在細胞遭到剌激后，胞漿內的Ca+含量下降，導致細胞內的系列反應。通過Ca2+調控的組織和細胞間的反應十分廣泛，如基因的抒發和調控，胃壁的分泌，細胞的增殖、分化和骨架的產生，中間代謝反應，視覺產生過程，神經末梢遞質的釋放等。
4．血液融化凝血因子IV就是Ca2＋細胞膜通道，才能使得活化的凝血因子在磷脂表面產生復合物而推動血液融化，除去Ca2+后血液即不能融化。
5．調節機體酶的活性Ca2+對許多參與細胞代謝的酶具有重要的調節作用，如腺苷酸環化酶、鳥苷酸環化酶、磷酸二酯酶、酪谷氨酸羥化酶等。
6．維持細胞膜的穩定性細胞外介質中的Ca2+除了可與細胞膜的個別蛋白質結合，并且可與磷脂的陰離子絡合物結合，造成膜結構的氫鍵發生變化，使細胞膜的疏水性提高，以維持和發揮細胞膜正常的生理功能。
7．其他功能鈣還參與激素的分泌，維持汗液酸堿平衡及調節細胞的正常生理功能
缺少與過量害處
嬰幼兒及兒童常年鈣缺少和維生素D不足可引起生長發育遲滯，骨軟化，骨骼變型，嚴重欠缺者可引致干瘦病，出現“O”形或“X”形腿、肋骨串珠、雞胸等病癥。鈣攝取不足者易患牙痛，影響臼齒質量。中老年人隨年紀降低，骨骼漸漸脫鈣，尤其更年期婦女因雌激素分泌降低，鈣遺失加快，易造成骨質疏松癥；但是骨質疏松是一種復雜的退行性疾患，除與鈣的攝取有關外，還遭到其他誘因的影響，目前關于更年期期婦女的大樣本人群補充試驗以及薈萃剖析表明，單純降低鈣的攝取對防治和控制中老年人骨質疏松和脫臼的發生作用較小。
過量攝取鈣也可能形成不良作用，如高鈣血癥、高鈣尿、血管和軟組織鈣化，腎囊腫相對危險性降低等。也有研究表明更年期期婦女大量補充鈣劑后，致細胞外鈣水平下降，因為雌激素水平增加，對心腦血管的保護性增長，因而降低了更年期期婦女心腦血管疾患的發生風險。
參考攝取量與食物來源
2013年中國營養學會推薦成人鈣的RNI為800mg/天，可耐受最高攝取量（UL）為/天。
摘自：孫長顥.營養與乳品衛生學.7版