Die wichtigste Funktion von
Eisen ist die Bindung von Sauerstoff an das Molekül Hämoglobin in den roten Blutkörperchen. Auf diese Weise wird der Sauerstoff aus den Alveolen (Lungenbläschen) im Blut zu den Körperzellen transportiert. Ein Eisenmangel beeinträchtigt die Bildung von Hämoglobin, wodurch es zu der häufigsten Anämieform, der Eisenmangelanämie, kommt. Eine der Folgen davon ist eine Minderversorgung des Organismus mit Sauerstoff.
Wie bereits erwähnt, wird Eisen zur Synthese des Häms und somit des Hämoglobins benötigt. Hämoglobin ist der rote Blutfarbstoff in den Erythrozyten, den roten Blutkörperchen. Es setzt sich zu ca. 94% aus dem Eiweiß Globin und zu 6% aus dem Häm, an welches das Eisen gebunden ist, zusammen. An das Hämoglobin gebundenes Eisen bindet den Sauerstoff und befördert ihn so von der Lunge zu allen Zellen des Organismus. Auf dem "Rückweg" transportiert das Hämoglobin das Kohlendioxid aus den Zellen in die Lunge zurück, wo es dann mit der Atemluft ausgeschieden wird. Kohlendioxid entsteht als Verbrennungsprodukt des zellulären Stoffwechsels.
Im Kampf des Immunsystems gegen Krankheitserreger spielt Eisen eine weitere wichtige Rolle, einerseits als Bestandteil vieler Enzyme, andererseits brauchen auch die Erreger selbst Eisen zum Überleben. Die Verfügbarkeit von Eisen für in der Zelle persistierende Bakterien und ihren Wirt steht in einem fein regulierten Gleichgewicht. Zum Einen benötigen die Wirtszellen Eisen als Kofaktor für die Bekämpfung von Erregern, vor allem bei der Produktion von aggressiven Sauerstoff-und Stickstoffradikalen. Zum Anderen sind intrazelluläre Erreger für ihr Wachstum auf Eisen und damit auf die Eisenvorräte des Wirts angewiesen. Experimente haben gezeigt, dass sowohl ein Mangel als auch ein Überschuss an Eisen die Fresszellen des Körpers (Makrophagen) in ihrer Fähigkeit beeinträchtigt, bakterielle Erreger zu kontrollieren.
Von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung werden zur gesunden Ernährung für Personen ab dem 8. Lebensjahr 10 bis 12 mg Eisen empfohlen. Vom Eintritt der Regel bis zur Menopause sollten Frauen aufgrund des monatlichen Blutverlustes etwas mehr, nämlich 15 mg Eisen aufnehmen. Einen besonders hohen Eisenbedarf haben schwangere und stillende Frauen. Ihr Bedarf beträgt etwa 30 mg für schwangere bzw. 20 mg für stillende Frauen. Frauenärzte empfehlen meist die Einnahme von Eisenpräparaten, weil dieser Bedarf nicht immer durch die Nahrung gedeckt werden kann.
Ein Mehrbedarf an Eisen kann u.a. bei Kindern im Wachstum, Senioren, Sportlern, Vegetariern, häufigen Blutspendern und bei einer Reihe von Erkrankungen (z.B. Blutkrankheiten, Rheuma und Tumoren) auftreten.
Vitamin C, B, einige Aminosäuren und Fruktose verbessern beispielsweise die Aufnahme von Eisen. Oft ist das Eisen in Eisenpräparaten deshalb in Kombination mit Vitamin C enthalten. Andere Stoffe, wie z.B. Tannine aus Kaffee oder Tee und Oxalsäure aus Spinat hemmen dagegen die Aufnahme von Eisen aus der Nahrung.