宇宙間一切物質都由化學元素組成，人體也不例外�；瘜W元素不僅是組成人體的基本要素，而且在人體生長、發(fā)育、疾病、衰老、死亡中起著十分重要的作用。人體內(nèi)化學元素的含量可分為大量元素和微量元素兩類。大量元素有氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂和硅等,占人體總重量的99.95％。微量元素是人體內(nèi)含量少于0.01％的化學元素。人體必需的微量元素有鐵、鋅、銅、鉻、錳、鈷、氟、碘、鉬、硒等。另外，還有一些從外環(huán)境通過各種途徑（水、食物、空氣等）進入人體的有毒微量元素，如汞、鎘、鉈、鈹、鉛等。人體必需的微量元素也是動物在生長和發(fā)育過程中所必需的。
1847年，歐洲人發(fā)現(xiàn)鐵與血紅蛋白的結合，可說是對微量元素的生理作用最早的認識。1850～1854年發(fā)現(xiàn)地方性甲狀腺腫與環(huán)境中的食物缺碘有關。1930年以后，相繼發(fā)現(xiàn)許多地區(qū)由于微量元素（鐵、鈷等）的缺少或過多而產(chǎn)生家畜體質衰弱、生長停滯和死亡率增高等。微量元素在生命過程中的作用，終于引起人們廣泛的注意。光譜分析法等的出現(xiàn)，使測試生物體內(nèi)微量元素成為可能，大大推動了微量元素與健康關系的研究工作。
人體內(nèi)的化學元素有兩種來源：①自然來源。如巖石層中的化學元素及其化合物經(jīng)過多年風化、淋溶和生物作用變?yōu)橥寥�，通過土壤、水、食物進入機體。生物體以新陳代謝的形式同所生存的環(huán)境進行不停的物質交換，從而獲得機體所需要的各種化學元素。近年來證實生物體的化學組成同所生存地區(qū)的地質環(huán)境有密切的關系。微量元素過多或缺少而引起的疾病，往往具有明顯的地區(qū)性。如缺碘地區(qū)多出現(xiàn)地方性甲狀腺腫和地方性克汀��；含氟量過多地區(qū)常有地方性氟中毒（氟斑牙和氟骨癥）；土壤含鈷量過低的地區(qū)，牲畜多發(fā)生地區(qū)性干血癆癥(消瘦、虛弱，最后死亡)等。②人為來源。如對含汞、鎘、鉛、砷等礦的開采、冶煉和利用，使這些元素進入人類環(huán)境，通過空氣、水、土壤和食物進入人體。
微量元素在人體內(nèi)的含量雖然極微，卻具有巨大的生物學作用。其生理功能主要有：①微量元素能協(xié)助大量元素的輸送，如含鐵血紅蛋白有輸氧功能。②微量元素是體內(nèi)各種酶的組成成分和激活劑。已知體內(nèi)千余種酶大都含有一個或多個微量金屬原子。如鋅能激活腸磷酸酶，肝、腎過氧化酶，又是合成胰島素所必需；錳離子可激活精氨酸酶和膽堿酯酶等；鈷是維生素B12的組成成分之一，等等。③可參與激素作用，調節(jié)重要生理功能。如碘是甲狀腺激素的重要成分之一，環(huán)境缺碘則機體不能合成甲狀腺激素，就會影響機體正常代謝和兒童的生長發(fā)育。④根據(jù)體外實驗，一些微量元素可影響核酸代謝。核酸是遺傳信息的載體，它含有濃度相當高的微量元素，如鉻、鈷、銅、鋅、鎳、釩等。這些元素對核酸的結構、功能和脫氧核糖核酸 (DNA)的復制都有影響。
微量元素同其他元素一樣，受體內(nèi)平衡機制的調節(jié)和控制。攝入量過低，會發(fā)生某種元素缺乏癥；但攝入量過多，微量元素積聚在生物體內(nèi)也會出現(xiàn)急、慢性中毒，甚至成為潛在的致癌物質。大量流行病學調查證實，環(huán)境中微量元素的含量，對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有重大影響。如土壤和水中缺錳，可能是芬蘭和中國某些地區(qū)癌癥發(fā)病率高的原因;美國某些環(huán)境缺硒,可能是造成腸癌高發(fā)區(qū)的原因。關于微量元素與畸胎的關系，動物實驗顯示，缺鋅可使大鼠胚胎各個系統(tǒng)和器官產(chǎn)生畸形,DNA合成降低。
微量元素的毒害和營養(yǎng)作用的研究，目前主要集中在下述幾個方面：攝入量過多或過少對人體健康會造成什么影響；在人體內(nèi)的分布及其靶器官；在體內(nèi)的含量（高限、低限和常見量）；各元素的相互作用；營養(yǎng)對微量元素毒副作用的影響以及微量元素作用劑量從動物外推到人的過程中所存在的問題等。