O σίδηρος είναι βασικό στοιχείο της λειτουργίας των κυττάρων του οργανισμού. Ο κύριος ρόλος του είναι να μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς ως συστατικό της αιμοσφαιρίνης των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Στο μυϊκό ιστό, η μυοσφαιρίνη είναι μια πρωτεΐνη πλούσια σε σίδηρο.
Ο σίδηρος είναι βασικό στοιχείο πολλών ενζύμων, που μετέχουν στο μεταβολισμό. Χωρίς σίδηρο, τα κύτταρα δεν θα μπορούσαν να μεταφέρουν ηλεκτρόνια και να μεταβολίσουν ενέργεια.
Σίδηρος μπορεί να εισαχθεί στο σώμα με την τροφή, με φάρμακα, συμπληρώματα διατροφής και με μεταγγίσεις. Η βιοδιαθεσιμότητα σιδήρου επηρεάζεται από το είδος της τροφής, με το σίδηρο της αίμης (π.χ. κόκκινο κρέας) να απορροφάται πιο εύκολα. Η απορρόφηση του σιδήρου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Η απορρόφηση σιδήρου λαμβάνει χώρα στο λεπτό έντερο. Η διαδικασία διευκολύνεται από το όξινο περιεχόμενο του στομάχου, που κρατά το σίδηρο διαλυμένο. Μόλις εισέλθει στο εντερικό κύτταρο, ο σίδηρος αποθηκεύεται ως φεριτίνη ή αποδίδεται στο αίμα, όπου συνδέεται με μια πρωτεΐνη μεταφοράς την τρανσφερίνη.
Πολλοί ιστοί του σώματος προσλαμβάνουν το σύμπλοκο τρανσφερίνης σιδήρου και επεξεργάζονται έτσι τον διαθέσιμο σίδηρο. Ο μυελός των οστών είναι πλούσιος σε υποδοχείς και υπό φυσιολογικές συνθήκες, κάτω από την επίδραση της ερυθροποιητίνης προσλαμβάνει σίδηρο, παράγει ερυθρά αιμοσφαίρια πλούσια σε αιμοσφαιρίνη, τα οποία απελευθερώνει στο αίμα. Το ώριμο ερυθρό αιμοσφαίριο έχει δισκοειδές σχήμα, είναι απύρηνο, είναι εξαιρετικά ευκίνητο ώστε να διασχίζει με εξαιρετική επιτυχία την μικροκυκλοφορία. Στη συνέχεια το γερασμένο ερυθρό αιμοσφαίριο καταστρέφεται στο δικτυοενδοθηλιακό σύστημα και ιδιαίτερα στο σπλήνα. Ο απελευθερούμενος σίδηρος συνδέεται με την κυκλοφορούσα τρανσφερίνη και επανακυκλοφορεί στο αίμα (ανακύκλωση σιδήρου).
Τα κύρια νοσήματα και καταστάσεις, που προκαλούν αύξηση του σιδήρου του σώματος, προκαλούν αυξήσεις είτε λόγω αυξημένης πρόσληψης, είτε λόγω κακής διάθεσης είτε λόγω καταστροφής ιστών με πλούσιες αποθήκες. Στην υπερφόρτωση με σίδηρο (π.χ. αιμοχρωμάτωση, ηπατικά νοσήματα) δημιουργείται εναπόθεση σιδήρου σε ιστούς και δυσλειτουργία του οργάνου, ανάλογα με τον ιστό εναπόθεσης. Σε περιπτώσεις αναιμίας λόγω ανεπαρκούς ερυθροποίησης (π.χ. σιδηροβλαστική αναιμία), η απορρόφηση διαιτητικού σιδήρου αυξάνεται.
Σε καταστροφή ιστών καταστρέφονται λόγω υποκείμενης νόσου όργανα πλούσια σε σιδηραποθήκες και ο σίδηρος απελευθερώνεται στο αίμα (π.χ. οξεία και χρόνια ηπατίτιδα). Σε χρόνιες αιμολυτικές αναιμίες, ο σίδηρος μπορεί να αυξηθεί λόγω αυξημένης ανακύκλωσής του.
Η σωστή παθολογική εξέταση έχει κομβική σημασία στη σωστή διαφορική διάγνωση και θεραπεία του αυξημένου σιδήρου.