Kali cần thiết cho nhiều chức năng của cơ thể, bao gồm hoạt động thần kinh và cơ. Kali là cation nội bào chính, với nồng độ khoảng 145 mEq/l, trong khi nồng độ ở dịch ngoại bào, trong đó có máu, là 4 mEq/l. Hơn 98% lượng kali trong cơ thể nằm trong tế bào; việc đo lường kali từ mẫu máu tương đối không nhạy: dao động nhỏ trong máu tương ứng với thay đổi rất lớn trong tổng dự trữ kali của cơ thể.

Chênh lệch thẩm thấu giữa khoảng nội bào và ngoại bào của kali cần thiết cho chức năng thần kinh; cụ thể là kali cần cho tái phân cực màng tế bào đến trạng thái nghỉ sau khi trải qua một điện thế động. Giảm lượng kali ngoại bào dẫn đến tăng phân cực điện thế màng ở trạng thái nghỉ, từ đó kích thích cần phải lớn hơn bình thường để có thể gây khử cực màng nhằm khởi đầu một điện thế động.

Kali cũng thiết yếu cho chức năng bình thường của cơ, cả cơ chủ ý (ví dụ cánh tay, bàn tay...) và cơ không chủ ý (ví dụ tim, ruột...). Bất thường nghiêm trọng về nồng độ kali có thể huỷ hoại chức năng tim một cách trầm trọng, thậm chí dẫn đến ngưng tim và tử vong.

Nồng độ kali trong máu người bình thường là từ 3,5 đến 5,0 mEq/l.