Le calcium total plasmatique est distribué en trois fractions distinctes : la forme libre, ou calcium ionisé (forme biologiquement active et régulée), en représente 45 % ; la forme liée aux protéines (albumine et globulines), 45 % ; la forme complexée à des anions (bicarbonate, lactate, citrate, phosphate, oxalate, acides gras, acétate...), 10 %. Les variations biologiques de la calcémie totale et ionisée sont particulièrement étroites (ne varient pas en fonction du sexe ni de l'âge, à l'exception des nouveau-nés) grâce à une régulation hormonale. L'interprétation de la calcémie totale doit tenir compte de la concentration de protéines ou d'albumine plasmatique. La correction de la calcémie totale par des formules (la plus utilisée modifie la calcémie de 0,02 mmol/l par gramme d'albumine différent de 40 g/l) devrait être abandonnée, en particulier lorsqu'il existe un trouble du métabolisme acidobasique, au profit du dosage du calcium ionisé. Celui-ci présente des difficultés préanalytiques qui justifient la mesure simultanée du potentiel hydrogène (pH) et le calcul de la calcémie ionisée corrigée à pH 7,4. L'hypercalcémie est observée principalement dans l'hyperparathyroïdie primaire, les maladies néoplasiques, la sarcoïdose et l'intoxication à la vitamine D. Les causes d'hypocalcémie les plus fréquentes sont la maladie rénale chronique, la carence en vitamine D et l'hypoparathyroïdie. La calciurie dépend des apports alimentaires et de facteurs hormonaux. Sa mesure fait partie du bilan étiologique des hypo- et des hypercalcémies, et des lithiases rénales.