Chuyển hóa canxi và phosphate (PO4-) có liên quan mật thiết với nhau. Điều hòa hằng định nội môi của cả Ca và PO4 chịu ảnh hưởng lớn bởi nồng độ lưu hành của hormone cận giáp (PTH), vitamin D, và các hormone khác như calcitonin, T3, glucocorticoide nhưng ở mức độ ít hơn. Nồng độ canxi và phosphate vô cơ cũng phụ thuộc vào khả năng phản ứng giữa chúng với nhau để hình thành muối calcium phosphate. Bình thường thì tích số nồng độ của Ca và PO4 (tính theo mEq/L) trong cơ thể vào khoảng 60. Khi tích số của Ca và PO4 hòa tan vượt quá 70, nguy cơ kết tủa tinh thể calcium phosphate ở các mô mềm là rất lớn. Kết tủa tinh thể này tại tổ chức mạch máu có ý nghĩa bệnh lý rất lớn vì nó đẩy nhanh tốc độ hình thành bệnh xơ cứng mạch máu.

PTH là một polypeptide có 84 amino acid được sản xuất và giải phóng bởi tuyến cận giáp. Hormone này có một số chức năng khác nhau nhưng chắc chắn chức năng quan trọng nhất vẫn là chống hạ canxi máu. Nồng độ Ca huyết tương sẽ tăng lên trong vòng vài phút dưới nhiều tác động khác nhau của PTH bao gồm tăng tái hấp thu Ca tại thận, tăng hấp thu Ca và nhanh chóng huy động Ca và PO4 từ xương (bone resorption).

Vitamin D được biến đổi tại thận nhờ enzyme 1- -hydroxylase thành dạng hoạt động sinh học mạnh nhất là 1,25-dihydroxycholecalciferol [hay còn gọi là 1,25(OH)2D3]. 1,25(OH)2D3 tăng vận chuyển Ca qua ruột một phần thông qua khả năng điều hòa tổng hợp các protein gắn Ca ở niêm mạc ruột. PTH tăng cường hấp thu Ca từ ruột do thúc đẩy sản xuất 1,25(OH)2D3. Mặc dù PTH có tác dụng làm tăng hấp thu Ca tại đường tiêu hóa nhưng nếu PTH tăng cao kéo dài thì sẽ gây nên tình trạng hấp thu xương do ức chế chức năng của tạo cốt bào (osteoblast) và tăng cường chức năng của hủy cốt bào (osteoclast).

Calcitonin là một hormone có bản chất polypeptide chứa 32 amino acid được bài tiết bởi tế bào C của tuyến giáp. Calcitonin có tác dụng làm hạ nồng độ Ca huyết tương thông qua kích thích tế bào thu nhận Ca, tăng thải qua thận và tăng hình thành xương. Các tác dụng của calcitonin trên xương yếu hơn nhiều so với PTH và vitamin D.