钙是一种金属元素，原子序数20，属元素周期表中IIA族碱土金属，核外电子排布，2；8；8；2。钙占地壳总质量的3.45 %，仅次于氧、硅、铝、铁，居第五位。化合价是+2。电负性 1.00（鲍林标度）。电离能 ( kJ/mol )：一级，589.8；二级，1 145.4；三级，4 912.4。原子半径 经验值197 pm，共价半径176±10 pm，范德华半径231 pm。钙是在硅燃烧过程中与α粒子融合产生，为具有相同质子和中子数的最重的稳定核素。天然钙是五种稳定同位素（丰度 %），40Ca（96.941）、42Ca（0.647）、43Ca（0.135）、44Ca（2.086）、46Ca（0.004）和一种半衰期6.4×1019年的48Ca（0.187）的混合物。钙循环提供了地质构造，气候和碳循环之间的联系。山脉的隆起使含钙岩石暴露于化学风化并将Ca2+释放到地表水中。这些离子被输送到海洋，在那里与溶解海水中的CO2生成的HCO3-反应形成石灰石（主要为碳酸钙）。由于水溶性较差，缓慢沉入海底，并在那里形成新的石灰沉积岩。这一反应导致一分子二氧化碳从海洋/大气净输送到岩石圈。化学风化释放的每个Ca2+离子最终从表层系统（大气、海洋、土壤和生物体）中去除了一个CO2分子，将其储存在碳酸盐岩中，在那里它可能会停留数亿年。因此，来自岩石的钙的风化从海洋和大气中清除二氧化碳，对气候产生强烈的长期影响。金属钙化学性质活泼，因此自然界多以离子状态或化合物形式存在。自来水中含有钙离子，而且中国南北方差异很大，2013年测定宁波一水样为6.75
mg/L，而长春为49.13 mg/L。自来水经煮沸后氟离子含量不会降低，但钙离子含量降低了15.63 %。2013年测定海水中钙离子浓度（mg/L）：渤海（大连） 304.19、黄海（青岛） 308.05、东海（舟山） 250.49、南海（三亚） 400.20。地球上最常见的钙化合物是碳酸钙，发现于石灰岩和早期海洋生物的化石残骸；石膏、硬石膏、萤石和磷灰石也是钙的来源。金属钙的最大用途是炼钢，因为它对氧和硫有很强的化学亲和力，生成氧化物和硫化物。中国是世界上生产钙最多的国家。钙的主要化合物包括：碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、过氧化钙、氢化钙、氯化钙、氟化钙、碳化钙、氰氨化钙、次氯酸钙、硫酸钙等。
钙是人体必需的常量元素，也是人体中含量最多的金属元素，钙在人体内是由甲状腺与甲状旁腺进行调节，并且在血钙与骨钙之间维持动态平衡。正常人体内钙的含量为1 200～1 400克，约占人体重量的1.5
%～2.0 %，其中99 %存在于骨骼和牙齿之中。另外，1 %的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中。钙是人体内200多种酶的激活剂，保证人体各器官能够正常运作。作为电解质，钙离子在生物体及细胞内的化学反应中扮演重要的角色：在细胞信息传导的过程中，钙离子作为第二信使系统的一份子；作为神经递质，被神经元释放；参与肌肉收缩的过程；它同时也是各种酶的辅助因子；协助受精作用。钙离子在细胞极化的过程中，负责维持细胞膜内外的电位差，并在成骨作用中扮演关键角色。钙在人体内含量不足或是过剩都会影响人体生长发育和健康。维生素D有利于钙质的吸收与利用。磷与钙会相互拮抗竞争，影响彼此的吸收。由于担心长期不良副作用，包括动脉和肾结石的钙化，美国医学研究所（IOM）和欧洲食品安全局（EFSA）都设定了耐受的上限摄入量（ULs），用于综合饮食和补充钙。美国医学研究所建议钙总摄入量，年龄9~18岁的人不得超过3克/天；19~50岁，不超过2.5克/天；51岁及以上，每日不超过2克。欧洲食品安全局为所有成年人设定了2.5克/天的上限摄入量，儿童和青少年的还无法确定。