Il dosaggio urgente del calcio ionizzato (Ca2+) misura direttamente la frazione biologicamente attiva del calcio nel sangue, che rappresenta circa il 45% del calcio totale. A differenza del calcio totale, il calcio ionizzato non è influenzato dalle variazioni della concentrazione di albumina (frequenti nei pazienti critici con ipoalbuminemia), del pH (l'acidosi aumenta il calcio ionizzato per ridotto legame con le proteine, l'alcalosi lo riduce) e delle proteine plasmatiche, rendendolo il parametro più accurato per la valutazione dello stato calcemico. Il dosaggio si esegue su sangue intero (arterioso o venoso) con elettrodo iono-selettivo integrato nell'emogasanalizzatore; il campione in siringa eparinata deve essere analizzato rapidamente e mantenuto anaerobico per evitare l'aumento del pH da perdita di CO2 che ridurrebbe artificialmente il calcio ionizzato. Valori normali sono 1,12-1,32 mmol/L (4,5-5,3 mg/dL). Le indicazioni urgenti comprendono: la gestione dei pazienti critici in terapia intensiva, la trasfusione massiva (il citrato usato come anticoagulante nei prodotti ematici chela il calcio causando ipocalcemia acuta), la chirurgia cardiaca con bypass cardiopolmonare, la chirurgia epatica, l'insufficienza renale acuta con squilibri acido-base, il monitoraggio durante la citaferesi, l'iperparatiroidismo acuto e la valutazione dell'ipocalcemia sintomatica nei pazienti con ipoalbuminemia dove il calcio totale è inattendibile.