Żelazo jako jon dwuwartościowy wchodzi w skład hemoglobiny, mioglobiny;  jako jon trójwartościowy  jest związany z ferrytyną i jako żelazo zapasowe  zmagazynowane w układzie siateczkowo-śródbłonkowym, głównie wątroby. We krwi żelazo jest transportowane przez transferrynę. Ostre stany zapalne prowadzą do obniżenia osoczowego żelaza, przy zachowaniu prawidłowych rezerw .
Niedobór żelaza w organizmie prowadzi do niedokrwistości z niedoboru żelaza i może wynikać z niedostatecznej podaży w stosunku do potrzeb np. dieta uboga w żelazo, zaburzenia wchłaniania, intensywny okres wzrostu, ciąża lub  na skutek krwawień. Podwyższony poziom żelaza może być konsekwencją przedawkowania preparatami żelaza, chorób wątroby, hemolizy wewnątrznaczyniowej lub wrodzonej hemochromatozy. Stężenie żelaza w surowicy wykazuje dużą zmienność dobową       do 40%.

Wskazania do oznaczenia :
- niedobór żelaza
- grupy ryzyka : krwiodawcy, kobiety ciężarne, pacjenci dializowani, wegetarianie
- kontrola przy leczeniu żelazem
- krwawienia z przewodu pokarmowego, resekcja żołądka