Żelazo w organizmie buduje hemoglobiny, ferryny, homosyderyny, transferyny, mioglobiny, katalaz oraz cytochromów. Badanie polega na pomiarze stężenia żelaza we krwi. Poziom żelaza wykazuje dobową zmienność do ok. 40%. Stężenie osoczowego żelaza podczas ostrych stanów zapalnych jest obniżane, ma to istotny wpływ na wyniki badania. Ilość żelaza w organizmie jest zależne od wchłaniania w przewodzie pokarmowym, podaży w pokarmie oraz utraty w drogach moczowych, rodnych i układzie pokarmowym. Średnie stężenie żelaza u kobiet jest niższe niż u mężczyzn, a do obniżenia stężenia żelaza stopniowo dochodzi u obu płci wraz z wiekiem. Stężenie żelaza u dzieci po urodzeniu jest wyższy niż u dorosłych, następnie spada. Niedobory żelaza we krwi mogą powodować krwawienia z przewodu pokarmowego oraz dróg moczowych, obfite miesiączki, choroby przewlekłe (nowotwory), ostre stany zapalne. Natomiast podwyższony poziom żelaza we krwi powoduje niedokrwistość hemolityczną, hemochromatoza, niedokrwistość apoplastyczna, uszkodzenie wątroby oraz nadmierna podaż.