У плазмі крові кальцій присутній у трьох формах:
1) в комплексі з органічними і неорганічними кислотами,
2) у зв'язаній з білками формі,
3) в іонізованому вигляді.
У комплекси з цитратом, фосфатом і іншими аніонами залучено близько 6% загального кальцію. Інша кількість розподіляється майже порівну між пов'язаної з білками (в першу чергу альбуміном) формою і іонізованої (незв'язаної) формою.
Іонізований кальцій, концентрація якого у більшості ссавців, птахів і прісноводних риб підтримується в межах 1,1-1,3 ммоль / л, - це біологічно активна фракція.
Організм має дуже малої толерантністю до значних відхилень рівня кальцію від зазначених меж норми. У випадках зниження рівня кальцію наростають явища підвищеної збудливості аж до виникнення тетанічних судом. Помітне підвищення кальцію в плазмі може призвести до смерті через параліч м'язів і коми.
Іон кальцію і парний йому іон фосфату присутні в плазмі крові в концентраціях, близьких до межі розчинності їх солі; звідси випливає, що зв'язування кальцію з білками попереджає можливість утворення осаду і кальцифікації ектопічної.
Зміни концентрації плазмових білків, насамперед альбуміну, хоча глобуліни теж пов'язують кальцій, супроводжуються відповідними зрушеннями рівня загального кальцію в плазмі крові. Наприклад, при гіпоальбунеміі падіння рівня загального кальцію в плазмі становить 0,8 мг% на кожен г% зниження концентрації альбуміну. Відповідно при зростанні кількості альбуміну плазми спостерігається протилежне явище. Зв'язування кальцію з білками плазми залежить від pH. ацидоз сприяє переходу кальцію в іонізовану форму, а алкалоз підвищує зв'язування з білками, тобто знижує концентрацію іонів кальцію. Ймовірно, цим обумовлені дзвін у вухах і втрата чутливості шкіри. що виникають при синдромі гіпервентиляції. яка викликає гострий респіраторний алкалоз. Див. Кальцій: роль в організмі: загальні характеристики