Av kroppens totala kalciuminnehåll återfinns 99% i skelettet. Den extracellulära koncentrationen av fria kalciumjoner hör till de hårdast reglerade variablerna i organismen. Regleringen sker med hjälp av vitamin D, PTH och membranreceptorn för extracellulärt kalcium.
Den mängd kalcium som utsöndras med urinen bestäms av koncentrationen av joniserat kalcium i plasma, den glomerulära filtrationen och den tubulära reabsorptionen, som regleras av PTH-aktiviteten.
Kalcium förekommer i tre former; fritt som jon (50 %), bundet till proteiner främst albumin (40 %) och lösliga komplex med fosfat, citrat med flera (10 %). Medan Ca2+-nivån är relativt konstant är koncentrationen av albuminbundet kalcium helt beroende av albuminnivån, därför bör P/S-Ca-resultatet sättas i samband med P/S-Albuminvärdet. Analys av joniserat kalcium är att föredra till exempel vid hypoalbuminemi, njurinsufficiens, och hos patienter som har fått stora blodtransfusioner (citratblod).
Hypokalcemi ses vanligen vid hypoparatyreoidism, kronisk njurinsufficiens och hypomagnesemi. Andra orsaker är även vitamin D-brist och nedsatt vävnadskänslighet för PTH. Sänkta kalciumnivåer i blodet kan ses vid akut nekrotiserande pankreatit. Kombinationen av hypokalcemi och måttlig PTH-koncentrationsökning kan ses vid svår allmänsjukdom, framför allt sepsis.
Hyperkalcemi beror vanligen på ökad mobilisering av kalcium från skelettet. Mindre vanlig orsak är en ökad kalciumabsorption från tarmen eller ökad reabsorption i njurarna. De vanligaste orsakerna till hyperkalcemi är primär hyperparatyroidism och malignitet vilka tillsammans står för cirka 90 % av all hyperkalcemi. Hyperkalcemi orsakad av vitamin D (ökad absorption av kostens kalcium) förekommer vid intag av höga doser D-vitamin under en lång tid. Hyperkalcemi kan även förekomma vid vissa endokrinologiska sjukdomar eller vid långvarig immobilisering.