重金属有多种定义方法，一个比较广为接受的定义是“密度大于5g/cm3的金属”，因此大多数金属都属于重金属还有“比铁重的金属都是重金属”等说法很多重金属元素在人体内起着至关重要的生物化学作用例如人体中大量的酶含有锌、钴（根据有些定义方式钴不属于重金属）是维生素B12的中心金属、锰（根据有些定义方式锰不属于重金属）是某些呼吸酶的辅酶，等等。

这些金属往往只在过量摄取的情况下会展现毒性重金属的致毒机理有若干种，包括但不限于 1. 性质与同族的金属类似，取代同族金属参与人体内生化过程 （钡和锶，与钾或钙性质类似，可以阻断相应离子通道） 2. 部分重金属离子与生物大分子中杂原子形成配合物（非特异性的配位作用），干扰大分子本身的功能（例如铅、铊）3. 与特定分子的高亲和力（特异性的配位作用），导致特定分子失去功能（汞会结合脑内某些还原酶的中心原子——硒，造成酶失去功能，产生大量活性氧基团，进而导致神经损伤）

阿兹海默证与铝离子的关联性曾经被证实，但后又被证明是错误的传统的脑切片制备过程中涉及到铝元素，因此在标本中检验出铝元素并不能证明铝元素与阿兹海默证有关有相关研究课题组使用不涉及铝元素的样本制备和分析方法分析了若干阿兹海默证患者的大脑后，发现脑组织内并没有铝元素。

关于阿兹海默症和铝元素之间的关联，可以参看：Aluminium, metals and dementia​www.alzheimers.org.uk/about-dementia/risk-factors-and-prevention/metals-and-dementia?documentID=99