Проблема биологической роли микроэлементов была развернута во всю ширь трудами крупнейшего русского ученого академика А. И. Вернадского, положившего начало этим исследованиям еще в 1891 г. С тех пор накопилось огромное количество материалов, касающихся распределения микроэлементов в почвах и воде, в животных и растительных организмах, а также в организме человека. По данным русского биолога В. В. Ковальского, в крови человека содержится 22 микроэлемента.

Отмечается некоторая избирательная способность накапливать определенные микроэлементы тканями и органами. Цинк, например, накапливается в поджелудочной железе; никель — в волосах и в поджелудочной железе; кобальт — в печени, гипофизе и щитовидной железе; молибден — в стенке кишечника и в печени; кадмий — в почках; барий — в сетчатке и т. д. Особенности состава почв и воды отражаются на состоянии человека и животных и являются причиной развития ряда заболеваний.

К выдающимся достижениям, связанным с изучением причин некоторых заболеваний, следует отнести данные о том, что недостаток йода в пище и воде в некоторых районах является главной причиной эндемического зоба у людей.

Отрицательное влияние на организм человека оказывает и избыточное количество фтора.

В местностях действующих вулканов и в районах месторождений фторапатитов в воде, почве и воздухе отмечено повышенное содержание фтора, при этом наблюдается эндемический флюороз (крапчатость эмали), при более тяжелых формах — хрупкость зубов и общее истощение организма.

Нарушение зубной ткани отмечается не только при повышении, но и при понижении оптимального (0,5-1,2 мг фтора на литр) уровня фтора в воде.

Недостаток фтора в воде вызывает кариес зубов. Содержание микроэлементов в организмах пропорционально составу микроэлементов в окружающей среде.