生物与其所处环境是在相互适应的条件下发展起来的，生物体与地质环境中的一些元素保持动态平衡。在自然界中，目前已知天然存在的化学元素有92种，在人体内已发现81种。人体的化学元素组成，在种类和含量上都与地壳表层的元素组成密切相关。在地球地壳的漫长演变过程中，由于各地形成土壤的母质（岩石）成分、气候、地形及地貌等因素的不同，使得地球表面的化学元素分布不均，造成一些地区的水、土壤、空气中某些或某种化学元素过多或缺乏，继而影响到该地区人群对化学元素的摄入量。人类在生活中需要适应环境，并从环境中吸取维持生命过程的必需物质，主要是元素和贮存能量的物质，但与此同时也受到环境中某些因素的损害。某些元素具有明显的营养作用及生理功能，是维持机体健康所必需的；而有些元素是有害的，机体摄入过多会引起疾病。

由于地壳表面化学元素分布的不均匀性，使某些地区的水和/或土壤中某些元素过多或过少，当地居民通过饮水、食物等途径摄入这些元素过多或过少，而引起某些特异性疾病，称为生物地球化学性疾病（biogeochemical disease）。

生物地球化学性疾病的判定需要用流行病学方法对人群中某种健康危害的发生率与某种化学元素之间的关系进行研究，要符合下列条件才能做出比较肯定的结论。①疾病的发生有明显的地区性。②疾病的发生与地质中某种化学元素之间有明显的剂量反应关系。③上述相关性，可以用现代医学理论加以解释。我国常见的生物地球化学性疾病有碘缺乏病、地方性氟中毒和地方性砷中毒等。此外，克山病、大骨节病等病因虽尚未完全肯定，但都有明显的地区性，也列入生物地球化学性疾病的范围。