Pierwiastki są podstawowymi składnikami świata materii ożywionej i nieożywionej. Azot (N), siarka (S), tlen (O), wodór (H) i węgiel (C) budują związki organiczne: białka, węglowodany, tłuszcze i witaminy.
Z pośród 104 znanych pierwiastków około 1/3 stanowi składniki ważne dla organizmów –elementy strukturalne szkieletu i tkanek miękkich, a także czynniki regulujące wiele funkcji fizjologicznych np. krzepniecie krwi, transport tlenu, aktywacje enzymów.
Pierwiastki konieczne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu klasyfikuje się jako makro – i mikroelementy.
Makroelementy lub makropierwiastki to takie, których stężenie w płynach ustrojowych i tkankach wynosi powyżej 1 μg/g mokrej tkanki (μg – milionowa część grama –10-6g). Do makropierwiastków należą: chlor (Cl), fosfor (P), magnez ( Mg), potas (K), sód (Na), wapń (Ca).
Mikroelementami – mikropierwiastkami – pierwiastkami śladowymi są te, których stężenie w organizmie jest poniżej 1 ug/g mokrej kanki.
Mikropierwiastkami są: german (Ge), bor (B), chrom (Cr), Cyna (Sn), cynk (Zn), fluor (F), jod (I), kobalt (Co), krzem (Si), lit (Li), mangan (Mn), miedź (Cu), molibden (Mo), nikiel (Ni), selen (Se), wanad (V), żelazo (Fe).
Pierwiastki toksyczne, szkodliwe dla zdrowia to przede wszystkim aluminium (Al.), tal (Tl), rtęć (Hg), kadm (Cd) i ołów (Pb).
Szkodliwość pierwiastków chemicznych zależy od wielu czynników, ale najważniejszymi są: stężenie danego pierwiastka w organizmie i okres narażenia na jego działanie. Istotną rolę odgrywa zdolność organizmu do eliminacji pierwiastków szkodliwych, takie funkcje spełniają nerki, wątroba i przewód pokarmowy. Szkodliwy wpływ pierwiastków toksycznych zależy od możliwości organizmu do naprawy ich zaburzającego wpływu. Pierwiastki toksyczne maja tendencje do gromadzenia się w narządach miąższowych, przede wszystkim w wątrobie, nerkach, trzustce. Przy przewlekłym narażeniu na pierwiastki toksyczne mogą się one odkładać również w innych tkankach np.: ołów i aluminium w kościach, ołów, rtęć, aluminium w tkance mózgowej, a kadm w cebulkach włosów.
Postęp nauki i rozwój techniki spowodował, że metody ilościowego oznaczania pierwiastków są coraz dokładniejsze i precyzyjniejsze. Wysoką czułość badań zapewnia absorpcyjna spektrometria atomowa (ASA), spektometria emisji atomowej ze wzbudzeniem plazmowym (ICP -AES), czy też technika aktywacji neutronowej (NAA). Nowoczesna aparatura analityczna pozwala przeprowadzić analizę stężeń pierwiastków z jednej próby. Daje to możliwość wykonania pomiaru wielu pierwiastków w krótkim czasie z niewielkiej ilości materiału, co w przypadku badań biologicznych odgrywa niebagatelną rolę. Laboratorium Biomol-Med do oznaczania pierwiastków wykorzystuje technikę ICP.
Fizjologiczne procesy życiowe zależą nie tylko od składu i stężenia poszczególnych pierwiastków, lecz również od ich proporcji w ustroju. Dla poszczególnych obszarów organizmu istnieje ściśle określona równowaga jonowa, która utrzymuje się na stałym poziomie. Na podstawie proporcji pomiędzy pewnymi pierwiastkami można ocenić aktywność metaboliczną i prawidłowość procesów fizjologicznych. Pomiędzy pierwiastkami śladowymi istnieją związki synergistyczne i antagonistyczne, wpływające bezpośrednio na metabolizm ustroju.