镉（Cd）是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，在正常环境下，不会影响人体健康。
镉与锌是同族元素，在自然界中镉常与锌、铅等共生。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。
镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积于肾、肝中。其中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。镉在体内可与含羟基、氨基、硫基的蛋白质分子结合，使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
日本的公害病之一“痛痛病”，就是慢性镉中毒最典型的例子。该病以疼痛为特点，始于腰背痛，继而肩、膝、髋关节痛，逐渐扩至全身。由于髋关节活动受限，呈现一种特殊的步态不稳即“鸭步态”。疼痛的性质为刺痛，活动时加剧，咳嗽或轻微的外伤即可引起病理性骨折。重症患者四肢可屈曲变形，身长比健康时缩短10～30厘米。这是由于全身出现骨萎缩、脱钙所致。由于感觉神经节出血，压迫神经，止痛药不奏效。总之，镉中毒是慢性过程，潜伏期最短为2～8年，一般15～20年。根据摄入镉的量，持续时间和机体机能状况，病程大致分潜伏期、警戒期、疼痛期、骨骼变形期和骨折期。