组成人体的化学元素约60多种，这些化学元素的平均含量和地壳中化学元素的平均含量有明显的相关性，表明人体的组成与地球化学环境有密切的关系。此外，不同元素在人体中的含量有明显的差别。构成人体生命的元素可分为3类：①生命不可缺少的主要组成元素，由氧、碳、氢、钾、钠、钙、镁、氮、硫、磷、氯等11种元素组成，占人体元素含量的99.95％；②生命所必需但稍为过量或缺少就有害的微量元素，如钼、铁、锌、铜、碘、氟、锡等；③生命不需要但易被人体吸收的有害元素，如镉、汞、铅、铀等。
微量元素保持适当的浓度对人体健康是有益的，但如果缺乏或过量又会引起疾病或死亡。例如缺铁会引起贫血疾病，但铁的含量过多，则会引起急性铁中毒、呕吐、胃肠道出血，甚至死亡。有害元素如砷、汞、铅、钡等，当它们超过一定浓度时，就会对人体产生危害。人体中某种微量元素或有害元素的多少，与饮水、食物及空气中的元素有关，而它们又与地壳表层岩石及土壤的化学成分有密切的关系，即与各地区的地质环境有关。研究表明，在不同的地质环境下，人体健康状况有明显差异。有些疾病的分布有显著的区域性，特别是地方病的发生、发展明显地受自然地球化学环境的控制，具有强烈的地带性分布特征。在地质环境中，以沉积岩为母岩形成的土壤，通常化学组分较全，而以岩浆岩为母岩形成的土壤，则往往缺乏某些必要的元素。在同一岩类地区的发病率，则与元素的迁移聚集有关。这是造成地方病的根本原因。
现已查明，有20多种地方病是由于原生地质环境中某些微量元素过多或不足而失调所造成的。黑龙江、陕西等省流行的克山病，是一种病因尚未完全了解的地方性心肌病，主要发生在山区吃当地自产粮的农业人群中。70年代对小麦、玉米和稻米的分析表明，有些病带内这3种粮食的含硒量明显偏低，一般都小于0.025×10-6（非病带则大于0.025×10-6），说明克山病有些病带处于低硒环境。1981年，曾对15个克山病区150万人采取补充硒的办法，使发病率几乎降低为零。河南省食道癌发病率高的地区，多在安山岩和中更新统洪积层出露区，这些地区土壤和岩石中的铜、锌、钒、锆等元素含量偏高，人体过多地吸收了这些元素，使体内元素含量比例失调，从而导致食道细胞癌变。
由于工业生产或其他活动而造成的环境污染也会严重损害人体健康，受污染的环境可称为次生地质环境。在日本富山县神通川河上游铅锌矿附近的一座炼锌厂曾经排出大量未经处理的含镉废水，用这种水灌溉稻米引起“骨痛病”，患者体内的含镉量比正常人高出100倍，病情严重者竟达到咳嗽都会使肋骨折断。
早在 17世纪中叶，就有人提出某些地方病的病因学说。本世纪 70年代初以来，我国开始广泛重视地质环境与健康和疾病的相关问题。20多年来，我国环境地质工作者与医学界相结合，在防治地方病和环境污染引起的疾病方面，做了大量的工作，取得了显著的成绩。今后，研究原生或次生地质环境中化学元素的分配状况对人体健康的关系，仍然是必须高度重视的科学内容。