Іонізований кальцій знаходиться у вигляді іонів, у вільному стані, тому іноді аналіз називають «вільний кальцій» або «іони кальцію». Іонізований кальцій становить близько половини концентрації загального кальцію в крові та, на відміну від зв'язаного кальцію, його рівень не залежить від складу білків крові.
Найважливішим вважається кальцій іонізований, оскільки в ньому немає домішок і він бере активну участь у кальцієвому обміні клітин. Визначення іонізованого кальцію в крові проводять у комплексі з рН та рівнем загального кальцію у крові.
Зазвичай він відображає кількість вільного кальцію, що знаходиться в крові, так як часто баланс між пов'язаним та вільним кальцієм – Величина стабільна і досить передбачувана. Однак у деяких людей це співвідношення порушено, тому рівень загального кальцію не є критерієм для оцінки всього кальцієвого обміну.
Найпростіший спосіб визначення кількості цього мінералу в організмі – біохімічний аналіз крові на загальний кальцій.