人类对生物微量元素的认识有一个漫长而又逐步加快的过程。铁是最早发现的人体必需生物微量元素，150年前发现了碘，其后以十年左右发现两个必需生物微量元素的速度前进，到上世纪七八十年代，人们开始进一步重视生物微量元素，同时对生物微量元素在生命过程中的意义、生理功能，代谢过程、缺乏时的表现及防治，过量时的中毒及防治等，有了更详细的了解。随着科学研究的进展，有生物功能人体微量元素的数目还将增加，而不仅限于目前已知的数目。探索生命之谜，保护人体健康，延年益寿是人类的普遍追求。
微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成分，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系。所谓微量元素是针对大量元素而言的。人体内的大量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，而微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。这些微量元素必须在每天的饮食中具有一定的量。另有两种可能必须的微量元素，为镍和砷，体内含量各为0.1ug/g。
微量元素在人体中的主要功能是：
1.运载常量元素，把大量元素带到各组织中去；2.充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。
锌是人体必需的微量元素之一，在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用，被人们冠以“生命之花”、“智力之源”、“婚姻和谐素”的美称。锌存在于众多的酶系中，如碳酸酐酶、呼吸酶、乳酸脱氢酸、超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、DNA和RNA聚中酶等中，是核酸、蛋白质、碳水化合物的合成和维生素A利用的必需物质，具有促进生长发育，改善味觉的作用。锌缺乏容易引起食欲不振、味觉减退、嗅觉异常、老年人加速衰老、缺血症、毒血症、肝硬化。
铁对于人体是不可缺少的微量元素。在十多种人体必需的微量元素中，铁无论在重要性上还是在数量上，都属于首位。一个正常的成年人全身含有3g多铁，相当于一颗小铁钉的质量。人体血液中的血红蛋白就是铁的配合物，它具有固定氧和输送氧的功能。人体缺铁会引起贫血症。只要不偏食，不大出血，成年人一般不会缺铁。缺铁还可以引起异食癖，即对正常饮食不感兴趣，却对粉笔、浆糊、泥土、石灰、布、纸、蜡烛等异物有癖好，吃得津津有味。现研究发现，异食癖者缺铁、缺锌明显，补充铁、锌后可迅速好转。缺铁引起的异食癖形式多样，最为多见的是嗜食冰，大冷天也喜食冰块。其他有研究发现婴儿缺铁时常常不爱笑精神萎靡不振，平时不合群，不爱活动，爱哭闹，而且智商也显著低于正常儿。
锰是几种酶系统包括锰特异性的糖基转移酶和磷酸烯醇丙锰砂酮酸羧激酶的一个成分并为正常骨结构所必需。此微量元素的通常摄入量为每天2～5mg，吸收率为5%～10%。
成年人每日锰供给量为每千克体重0.1毫克。食物中茶叶、坚果、粗粮、干豆含锰最多，蔬菜和干鲜果中锰的含量略高于肉、乳和水产品，鱼肝、鸡肝含锰量比其肉多。一般荤素混杂的膳食，每日可供给5毫克锰，基本可以满足需要。当正常人出现体重减轻、性功能低下、头发早白可怀疑锰摄入不足。
铜与人体健康关系密切。人体每天都要摄入各种微量元素，铜是人体不能缺少的金属元素之一。成年人体内，1千克体重中，铜含量大约为1.4mg～2.1mg；血液中铜的含量约为1.0mg～1.5mg。这一数量虽小，但它对于维持身体健康和器官的正常运行不可缺少。这是因为铜元素在机体运行中具有特殊的作用。铜是机体内蛋白质和酶的重要组成部分，许多重要的酶需要微量铜的参与和活化。例如，铜可以催化血红蛋白的合成。研究表明，缺铜会导致血浆胆固醇升高，增加动脉粥样硬化的危险，因而是引发冠状动脉心脏病的重要因素。科学家还发现，营养性贫血、白癫风、骨质疏松症、胃癌及食管癌等疾病的产生也都与人体缺铜有关。严重缺铜和长期边缘性缺铜，还会引发小儿发育不良和一些地方病。
钴是中等活泼的金属元素。钴可经消化道和呼吸道进入人体，一般成年人体内含钴量为1.1-1.5mg。在血浆中无机钴附着在白蛋白上，它最初贮存于肝和肾，然后贮存于骨、脾、胰、小肠以及其它组织。体内钴14%分布于骨骼，43%分布于肌肉组织，43%分布于其它软组织中。食物中钴含量较高者有甜菜、卷心菜、洋葱、萝卜、菠菜、西红柿、无花果、荞麦和谷类等，蘑菇含量可达61ug/100g。钴是维生素B12组成部分，现在还不能确定钴的其它的功能，但体内的钴仅有约10%是维生素的形式。已观察到无机钴对刺激红细胞生成有重要的作用。
钼作为3种钼金属酶的辅基而发挥其生理功能。有研究者发现，在体外实验中，钼酸盐可保护肾上腺皮质激素受体，使之保留活性。据此推测，它在体内可能也有类似作用。有人推测，钼酸盐之所以能够影响糖皮质激素受体是因为它是一种称为“调节素”的内源性化合物质。2000年中国营养学会根据国外资料，制订了中国居民膳食钼参考摄入量，成人适宜摄入量为60μg/d；最高可耐受摄入量为350μg/d。
钒在人体健康方面的作用，营养学界、医学界至今仍不是很清楚，还处在进一步发掘的过程中，但可以确定，钒有重要作用。一般认为，它可能有助于防止胆固醇蓄积，降低过高的血糖，防止龋齿，帮助制造红血球等。每天会经尿液流失部分钒。食物来源是谷类制品、肉类、鸡、鸭、鱼、小黄瓜，贝壳类、蘑菇、欧芹、莳萝籽黑椒等。人类摄入的钒只有少部分被吸收，估计吸收的钒不足摄入量的5%，大部分由粪便排出。摄入的钒于小肠与低分子量物质形成复合物，然后在血中与血浆运铁蛋白结合，血中钒很快就运到各组织，通常大多组织每克湿重含钒量低10ng（纳克）。吸收入体内的80%～90%由尿排出，也可以通过胆汁排出，每克胆汁含钒为0.55～1.85ng（纳克）。
硒在体内和维生素E协同，能够保护细胞膜，防止不饱和脂肪酸的氧化。微量硒具有防癌作用及保护肝脏的作用。科学界研究发现，血硒水平的高低与癌的发生息息相关。大量的调查资料说明，一个地区食物和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系，例如：此地区的食物和土壤中的硒含量高，癌症的发病率和死亡率就低，反之，这个地区的癌症发病率和死亡率就高。同时科学界也认识到硒具有预防癌症作用，是人体微量元素的“防癌之王”。食物中海味、小麦、大米、大蒜、芥菜及肉类中含硒量较高。所以，身体健康的正常人，每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。
碘有“智力元素”之誉称。碘在人体内的含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。缺碘对人体会造成巨大损害，特别是对儿童、婴儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身材矮小、行动迟缓、食欲不振、智力低下。但补充大剂量的碘，又会引起甲状腺中毒症，人长期摄入过多的碘不但无益，反而有害。
氟对牙齿、骨骼具有重要作用。微量的氟在人体中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到保护作用。一般认为：人对氟的生理需量为0.5～1.0毫克/每天。成年人在正常情况下，每天可从普通饮水、饮食中获得。当摄入过多的氟时，会出现氟斑牙及慢性氟中毒症，这是一种严重危害人类的疾病，会使人的牙齿脱落，肢体变形，全身关节疼痛。为了预防龋齿，可采取增氟措施，如饮用水加氟，使用含氟牙膏，食用含氟食品如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。
微量元素对人体必不可少，但是在人体内必须保持一种特殊的平衡状态，一旦平衡被破坏，就会影响健康。至于某种元素对人体是有益还是无害则是相对的，关键在于适量；至于多少才是适量，以及它们在人体中的生理功能和形成的结构如何等等，都值得我们作进一步的研究。
