Równolegle toksykologia zajmowała się skutkami biologicznymi nadmiaru lub nieprawidłowej specjacji chemicznej metali, a farmakologia ich potencjalnymi zastosowaniami terapeutycznymi.
Zintegrowanie tych podejść nastąpiło wraz z rozwojem metalomiki – dziedziny badającej rozmieszczenie, specjację, transport, regulację i funkcję jonów metali w komórkach, tkankach i organizmach jako całości.
Znaczenie biometali zaczęto rozumieć stopniowo wraz z postępem metod analitycznych. Przykładowo, niezbędność cynku dla wzrostu mikroorganizmów wykazał Jules Raulin w 1869 roku, natomiast kluczową rolę cynku w komórkach eukariotycznych potwierdzono w XX wieku po odkryciu tego metalu w centrum aktywnym anhydrazy węglanowej.
Biometale w biologii i biochemii W organizmach żywych biometale rzadko występują w postaci wolnych jonów, ponieważ ich nadmiar może prowadzić do uszkodzeń komórkowych. Zwykle są one związane w stabilnych kompleksach koordynacyjnych z białkami, nukleotydami lub innymi ligandami biologicznymi. Najczęstszymi resztami aminokwasowymi wiążącymi jony metali w białkach są m.in.