人体组织中富含自然界各类元素，目前在地幔中发觉的92种天然元素在人体内几乎都能测量到，其元素的种类和浓度与其生存的地理环境表层元素的组成及膳食摄取量有关。
这种元素不仅组成有机化合物的碳、氢、氧、氮外，其余的元素均称为矿物质，又名无机盐或碱度。根据物理元素在机体内的浓度多少，一般将矿物质元素分为常量元素和微量元素两类。凡体内含量小于体重0.01％的矿物质称为常量元素或宏量元素，它包括钙、磷、钠、钾、硫、氯、镁；凡体内含量大于体重0.01％的称为微量元素。
1996年WHO组织公布，由FAO／IAEA／WHO组织共同讨论，其中21种元素被觉得是构成人体组织、参与机体代谢、维持生理功能所必需的矿物质元素，共分为三类。其中，铁、铜、锌、硒、铬、碘、钴和钼被觉得是必需微量元素；锰、硅、镍、硼、钒为可能必需微量元素；氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂为具有潜在毒性微量元素，但低剂量可能具有功能作用的微量元素。其实把元素定义为必需或则有毒并不恰当，由于任何一种物质都有潜在的毒性，关键在于人群所曝露的剂量。其他微量元素为功能未知元素或是碰巧步入人体的非必需元素。
矿物质的特性
1．矿物质在体内不能合成，必须从外界摄入。矿物质与蛋白质、脂肪和碳水化合物等营养素不同，不能在体内合成，且每天都有一定量的矿物质随尿、粪便、汗液、毛发、指甲、上皮细胞开裂以及经期、哺乳等过程排出体外。为此，为满足机体的须要，矿物质必须不断地从饮食中得到补充。
2．矿物质是惟一可以通过天然水途径获取的营养素。不仅存在于食物外，在天然水底富含大量的矿物质元素，并容易被机体吸收。但常年饮用矿物质浓度超标的水，容易引起毒性作用，如我国氟中毒易发地区，其中饮水型氟中毒是最主要类型，得病人数也最多，主要分布在华南、西北、东北地区。
3．矿物质在体内分布极不均匀。如钙和磷主要分布在骨骼和臼齿，铁分布在红细胞，碘集中在乳腺，钴分布在造血系统，锌分布在胸肌组织等。
4．矿物质之间存在协同或拮抗作用。一种矿物质元素可影响另一种的吸收或改变其在体内的分布。诸如摄取过量铁或铜可以抑制锌的吸收和借助，而摄取过量的锌也可以抑制铁的吸收！而铁可以促使氟的吸收。
5．个别矿物质元素在体内的生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄取过多易形成毒性作用。如我国市民氟的适合摄取量为1.5mg／d，而其可耐受最高摄取量仅为3.5mg／d
人体矿物质缺少与过量的诱因
1．月球环境诱因地幔中矿物质元素的分布不平衡，导致个别地区表层底泥中某种矿物质元素浓度过高或过低，造成人群因常年摄取在这些环境中生长的食物或饮用水而导致亚临床病症甚至癌症。以我国为例细胞膜通道，占我国国土72％地区（包括西南、中部和东部等地区）底泥硒浓度仅为0.25～0.95mg／kg，为缺硒或低硒地区。流行病学调查发觉硒缺少与克山病的分布一致，硒缺少是当地村民克山病易发的重要诱因。而我国广东咸宁地区底泥表层硒浓度高达50～／kg，该地区市民因常年摄取含有硒食物而造成慢性硒中毒。
2．食物成份及加工诱因食物中富含天然存在的矿物质拮抗物，如番茄中富含较多草酸盐可与钙或铁结合成难溶的螯合物而影响其吸收。包子、面包在制做过程中，经过发酵就能增加植酸的浓度。尼罗河三角地区市民因习惯食用未发酵蛋糕，致使大米中植酸与锌结合成不胺类物质，抑制锌的吸收借助，进而造成儿童出现锌缺少疾患。食物加工过程中可导致矿物质的损失，如粮谷表层含有的矿物质常因研磨过分精细而遗失；水果曝晒于水底或水果清蒸后把水倒掉可损失大量矿物质。乳品加工过程所使用的金属机械、管道、容器或乳品添加剂品质不纯，富含矿物质杂质，可以污染乳品。
3．人体自身诱因因为摄人不足，消耗降低造成矿物质欠缺，如腹泻、挑食、疾病状态造成食物摄人不足或摄人食物品种单调，使矿物质供给量达不到机体需求量；生理需求降低导致的钙、锌、铁等矿物质欠缺，如儿童、青少年、孕妇、乳母阶段对营养素需求的降低造成矿物质的不足。当机体常年排尿功能障碍时有可能导致矿物质在体内积聚，导致急性或慢性毒性作用。
钙
钙是人体浓度最多的矿物质元素，占成人体重的1.5%~2.0%。其中约99％的钙集中在骨骼和臼齿中；其余1％的钙分布于软组织、细胞外液和血液中，也称为混溶钙池。
生理功能
1．构成骨骼和牙根的成份人体骨骼和臼齿中无机物的主要成份是钙的乙酸盐，多以羟磷灰石或乙酸钙的方式存在。体内骨骼中的钙与混溶钙池保持着相对的动态平衡，骨骼中的钙不断地从破骨细胞中释放步入混溶钙池，混溶钙池中的钙又不断地沉积于成骨细胞中，由此使骨骼不断更新。
2．维持神经和胸肌的活动Ca2+可与细胞膜的蛋白和各类阴离子络合物结合，具有调节细胞受体结合和离子私密性及参与神经讯号传递物质释放等作用，以维持神经胸肌的正常生理功能，包括神经胸肌的激动性、神经冲动的传导、心脏的搏动等。当血清Ca2+含量显著增长时可造成手足晕厥和脑炎；而血清Ca2+含量偏低则可导致心力衰竭和呼吸衰竭。
3．促使细胞信息传递Ca2+作为细胞内最重要的“第二信使”之一，在细胞遭到剌激后，胞浆内的Ca+含量下降，导致细胞内的系列反应。通过Ca2+调控的组织和细胞间的反应十分广泛，如基因的抒发和调控，胃壁的分泌，细胞的增殖、分化和骨架的产生，中间代谢反应，视觉产生过程，神经末梢递质的释放等。
4．血液融化凝血因子IV就是Ca2＋细胞膜通道，才能使得活化的凝血因子在磷脂表面产生复合物而推动血液融化，除去Ca2+后血液即不能融化。
5．调节机体酶的活性Ca2+对许多参与细胞代谢的酶具有重要的调节作用，如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷酸二酯酶、酪谷氨酸羟化酶等。
6．维持细胞膜的稳定性细胞外介质中的Ca2+除了可与细胞膜的个别蛋白质结合，并且可与磷脂的阴离子络合物结合，造成膜结构的氢键发生变化，使细胞膜的疏水性提高，以维持和发挥细胞膜正常的生理功能。
7．其他功能钙还参与激素的分泌，维持汗液酸碱平衡及调节细胞的正常生理功能
缺少与过量害处
婴幼儿及儿童常年钙缺少和维生素D不足可引起生长发育迟滞，骨软化，骨骼变型，严重欠缺者可引致干瘦病，出现“O”形或“X”形腿、肋骨串珠、鸡胸等病症。钙摄取不足者易患牙痛，影响臼齿质量。中老年人随年纪降低，骨骼渐渐脱钙，尤其更年期妇女因雌激素分泌降低，钙遗失加快，易造成骨质疏松症；但是骨质疏松是一种复杂的退行性疾患，除与钙的摄取有关外，还遭到其他诱因的影响，目前关于更年期期妇女的大样本人群补充试验以及荟萃剖析表明，单纯降低钙的摄取对防治和控制中老年人骨质疏松和脱臼的发生作用较小。
过量摄取钙也可能形成不良作用，如高钙血症、高钙尿、血管和软组织钙化，肾囊肿相对危险性降低等。也有研究表明更年期期妇女大量补充钙剂后，致细胞外钙水平下降，因为雌激素水平增加，对心脑血管的保护性增长，因而降低了更年期期妇女心脑血管疾患的发生风险。
参考摄取量与食物来源
2013年中国营养学会推荐成人钙的RNI为800mg/天，可耐受最高摄取量（UL）为/天。
摘自：孙长颢.营养与乳品卫生学.7版