El calcio ionizado o calcio libre, es el calcio que fluye libremente en la sangre, no adherido a proteínas, interfiere en la función cardíaca, contracción muscular, señales nerviosas y coagulación de la sangre. La prueba es de utilidad en la evaluación de calcio libre, metabolismo de calcio, fracción de calcio fisiológicamente activo e hiperparatiroidismo. Niveles aumentados están asociados con hiperparatiroidismo y exceso de vitamina D. Niveles disminuidos en hipoparatiroidismo, deficiencia de vitamina D y pseudohipoparatiroidismo. Ocasionalmente presenta utilidad cuando coexisten hipercalcemia y estados proteicos anormales (mielomas) y en valoración de la fracción de calcio activo en hipoproteinemia y acidosis cuando el calcio está reducido.