Кальцій бере участь у фізіологічних процесах тільки в іонізованому вигляді. Цей катіон необхідний для забезпечення збудливості нервово-м'язової системи, проникності мембран, згортання крові. Іонізація кальцію в крові залежить від її рН. При ацидозі зміст іонізованого кальцію підвищується, а при алкалозі - падає. Алкалоз і зниження рівня кальцію в позаклітинній середовищі ведуть до різкого зниження порога збудження, підвищення нейром'язової збудливості і тетаніческіе судом. Впливає на рівень вільного іонізованого кальцію і концентрація білків в плазмі крові. Вміст кальцію в крові підтримується в нормі в діапазоні 23-26 ммоль /л. Внутрішньоклітинний іонізований кальцій є найважливішим вторинним посередником нервово-гуморальних регуляторних впливів на клітини, забезпечує процеси звільнення медіаторів в синапсах і секрецію гормонів, енергетику клітини. Основне депо кальцію - Кісткова тканина, в якій міститься 90% катіона у зв'язаному вигляді.

Магній, Як і калій, є основним внутрішньоклітинним катіоном, Його концентрація в клітинах значно вище, ніж у позаклітинній середовищі. Половина всієї кількості магнію знаходиться в кістках, 49% в клітинах м'яких тканин і лише 1% у позаклітинному водному просторі. Рівень магнію в крові становить 07-10 ммоль /л, при цьому більше 60% катіона знаходиться в іонізованому вигляді. Магній перебуває у складі більше 300 різних ферментних комплексів, забезпечуючи їх активність. Він сприяє синтезу білків, необхідний для підтримки стану клітинних мембран. Збільшуючи потенціал спокою і поріг збудження клітин, катіон зменшує збудливість нервово-м'язової системи, скоротливу здатність міокарду і гладких м'язів судин, надає депресивний вплив на психічні функції.