يعد الزنك عنصراً نادراً أساسياً من العناصر النزرة للبشر والحيوانات الأخرى والنباتات والكائنات الحية الدقيقة. الزنك ضروري لوظيفة أكثر من 300 إنزيم و 1000 عامل نسخ، ويُخزن ويُنقل في الميتالوثيونين. إنه ثاني أكثر المعادن النادرة وفرة في البشر بعد الحديد وهو المعدن الوحيد الذي يظهر في جميع فئات الإنزيمات.
في البروتينات، غالباً ما تُنسق أيونات الزنك مع سلاسل الأحماض الأمينية الجانبية لحمض الأسبارتيك وحمض الجلوتاميك والسيستين والهستيدين. إن الوصف النظري والحاسبي لربط الزنك بالبروتينات (بالإضافة إلى المعادن الانتقالية الأخرى) صعب.
يٌوزع ما يقرب من 2-4 جرام من الزنك في جميع أنحاء جسم الإنسان. يوجد معظم الزنك في الدماغ والعضلات والعظام والكلى والكبد، مع أعلى تركيزات في البروستات وأجزاء من العين. السائل المنوي غني بشكل خاص بالزنك، وهو عامل رئيسي في وظيفة غدة البروستات ونمو الأعضاء التناسلية.
يتحكم في استتباب الزنك في الجسم بشكل أساسي عن طريق الأمعاء. هنا، يُربط ZIP4 وخاصة TRPM7 بامتصاص الزنك المعوي الضروري للبقاء على قيد الحياة بعد الولادة.
في البشر، الأدوار البيولوجية للزنك موجودة في كل مكان. يتفاعل مع «مجموعة واسعة من الروابط العضوية»، وله أدوار في عملية التمثيل الغذائي للحمض النووي الريبي والحمض النووي ونقل الإشارات والتعبير الجيني. كما ينظم موت الخلايا المبرمج. أشارت مراجعة من عام 2015 إلى أن حوالي 10 ٪ من البروتينات البشرية (~ 3000) تربط الزنك، بالإضافة إلى مئات أخرى من الزنك الذي ينقل ويحرك ؛ وجدت دراسة مماثلة في السيليكون في نبات رشاد أذن الفأر 2367 بروتينًا متعلقًا بالزنك.
في الدماغ، يُخزن الزنك في حويصلات متشابكة معينة بواسطة الخلايا العصبية الجلوتاماتيكية ويمكن أن يعدل استثارة الخلايا العصبية. إنها تلعب دورًا رئيسيًا في اللدونة التشابكية وهكذا في التعلم. يلعب توازن الزنك أيضًا دورًا مهمًا في التنظيم الوظيفي للجهاز العصبي المركزي. يُعتقد أن عدم انتظام استتباب الزنك في الجهاز العصبي المركزي الذي ينتج عنه تركيزات زائدة من الزنك المشبكي يحفز السمية العصبية من خلال الإجهاد التأكسدي للميتوكوندريا (على سبيل المثال، عن طريق تعطيل بعض الإنزيمات المشاركة في سلسلة نقل الإلكترون، بما في ذلك المركب التنفسي I والمركب III و α-ketoglutarate نازعة الهيدروجين)، خلل تنظيم توازن الكالسيوم، الإثارة العصبية الجلوتاماتيكية، والتداخل مع نقل الإشارات داخل الخلايا العصبية. يسهل L- و D- هيستيدين امتصاص الدماغ للزنك. SLC30A3 هو ناقل الزنك الأساسي الذي يشارك في توازن الزنك الدماغي.