Glavna uloga koju gvožđe prisutno u krvi ima jeste prenos kiseonika. Gvožđe je u krvi sastavni deo krvnog pigmenta tzv. hemoglobina koji je nazvan pigmentom jer daje crvenu boju krvi, a gvožđe je njegova najvažnija komponenta. Hemoglobin koji se nalazi u crvenim krvnim zrncima ili eritrocitima vrši prenos kiseonika iz pluća ,putem krvi, u sva tkiva.
U našem organizmu gvožđe ima još jednu važnu ulogu, a to je da učestvuje u specifičnim procesima u ćeliji kojima se proizvodi energija koju naš organizam koristi za rad i aktivnost. To je i razlog zašto je jedan od prvih simptoma u stanjima povećanih potreba za gvožđem umor i manjak energije.
Gvožđe učestvuje i u izgradnji proteina mioglobina koji se nalazi u mišićnom tkivu i služi za snabdevanje mišića kiseonikom, a takođe je aktivni centar nekih enzima koji učestvuju u važnim procesima u organizmu (npr. citohrom koji učestvuje u procesu ćelijskog disanja). U sastavu proteina kao što su hemoglobin i mioglobin gvožđe je sastavni deo dela proteinske molekule koji se zove hem.
Gvožđe koje se unese u organizam hranom ili putem dodataka ishrani dolazi u creva gde se vrši apsorpcija, tj. prelazak iz creva u krvotok. U krvi se gvožđe veže za proteinsku komponentu transferin koja služi kao transporter gvožđa do različitih tkiva.
Gvožđe je potrebno za brojne vitalne funkcije uključujući rast, reprodukciju i imunitet.
Višak gvožđa u organizmu odlaže se u depo gvožđa koji je nazvan feritin iz kojeg se gvožđe, zavisno od potreba organizma, mobiliše i iskorišćava tamo gde je neophodno.