آهن توانایی شرکت در واکنش های اکسیداسیون و احیاء را دارد. از نظر شیمیایی آهن عنصری بسیار فعال است که می تواند با اکسیژن واکنش کرده و واسطه هایی را ایجاد کند که سبب تخریب غشاهای سلولی یا تغییر DNA شوند.

بنابراین، جهت جلوگیری از این اثرات مخرب اکسیداتیوی، آهن باید در پیوند قوی با پروتئین ها باشد. متابولیسم آهن پیچیده است زیرا این عنصر در بسیاری از جنبه های زندگی مانند عملکرد سلولهای قرمز خون، فعالیت میوگلوبین و فعالیت بسیاری از آنزیمهای هم و غیر هم دخالت دارد.

به علت خصوصیات اکسیداسیون – احیاء، آهن در انتقال تنفسی اکسیژن و دی اکسید کربن نقش دارد و جزء فعال سیتوکرومهای درگیر در فرایند تنفس سلولی می باشد. همچنین، به نظر می رسد آهن در عملکرد ایمنی و اعمال شناختی دخالت دارد.

اگرچه این ارتباطات به خوبی مشخص نشده اند، ولی اهمیت پیشگیری از کم خونی ناشی از فقر آهن را در جمعیت دنیا تأکید می کنند. هموگلوبین که در سلولهای قرمز خون وجود دارد در سلولهای نارس در مغز استخوان سنتز می شود.

هموگلوبین از دو طریق عمل می کند: ۱- در ریه ها هم حاوی آهن با اکسیژن ترکیب می شود ۲- در بافت ها هم اکسیژن را آزاد و دی اکسید کربن را برداشت کرده و تنها آن را در ریه ها آزاد می کند. میوگلوبین نیز که پروتئین حاوی هم است به عنوان منبع اکسیژن در داخل عضلات عمل می کند.