무기 이온(영어: inorganic ion)은 생물에서 중요한 세포 활동에 필요한 이온이다.^[1] 신체 조직에서 이온은 전해질이라고도 하며, 근육 수축과 뉴런의 활성화에 필요한 전기적인 활성에 필수적이다. 무기 이온은 체액의 삼투압에 기여하고 다른 많은 중요한 기능들을 수행한다.

생물에서 중요한 무기 이온들과 그 기능은 다음과 같다

• Ca²⁺ – 칼슘 이온은 뼈와 치아의 구성 요소이다. 칼슘 이온은 또한 아래의 다른 무기 이온들과 마찬가지로 생물학적 메신저 역할을 한다. (저칼슘혈증 참조)
• Zn²⁺ – 아연 이온은 체내에서 아주 낮은 농도로 발견되며, 이들의 주요 기능은 항산화제이다. 아연 이온은 일반적으로 그리고 간 특이적 산화촉진제 모두에 대해 항산화제로 작용한다.^[2] 아연 이온은 특히 시스테인이 풍부한 결합 부위에서 높은 친화력으로 아연 이온과 결합하는 일부 거대 분자에 대한 항산화제 유사 안정제로 작용할 수 있다.^[2] 이러한 결합 부위는 아연 이온을 단백질 접힘에 대한 안정제로 사용하여 이러한 단백질 모티프를 구조적으로 더 견고하게 만든다. 이러한 구조에는 아연 집게가 포함되며, 여러가지 입체 구조를 갖는다.^[2]
• K⁺ – 동물에서 칼륨 이온의 주요 기능은 콩팥에서 삼투압의 균형을 유지하는 것이다. (저칼륨혈증 참조)
• Na⁺ – 나트륨 이온은 칼륨 이온과 유사한 역할을 한다. (저나트륨혈증 참조)
• Mn²⁺ – 망가니즈 이온은 다양한 단백질의 입체 형태를 위한 안정제로 사용되는 것으로 보인다. 그러나 망가니즈 이온에 대한 과다 노출은 파킨슨병과 같은 여러 신경퇴행성 질환과 관련이 있다.^[3]
• Mg²⁺ – 마그네슘 이온은 엽록소의 구성 요소이다. (저마그네슘혈증 참조)
• Cl⁻ – 사람에서 염화물 이온을 운반할 수 없게 되면 낭포성 섬유증을 야기하게 된다.
• CO2−
  3 – 바다 생물의 껍질의 주성분은 탄산 칼슘이다. 혈액에서 이산화 탄소의 약 85%가 탄산염 이온(산성 용액)으로 전환되어 더 빠른 속도로 이동한다.
• Co²⁺ – 코발트 이온은 1~2 mg의 양으로 인체에 존재한다.^[4] 코발트는 심장, 간, 콩팥, 지라에서 발견되며, 이자, 뇌, 혈장에서는 상당히 적은 양이 발견된다.^[4][5] 코발트는 비타민 B₁₂의 필수 구성 성분이자 세포의 체세포 분열에서의 기본적인 조효소이다.^[5] 코발트는 아미노산 형성에 중요하며 일부 단백질은 신경 세포에서 말이집을 생성한다.^[6][3] 코발트는 또한 생물체 내에서 적절한 기능에 필수적인 신경전달물질을 생성하는 역할을 한다.^[3]
• PO3−
  4 – 아데노신 삼인산(ATP)은 접근 가능한 형태로 에너지를 저장하는 일반적인 분자이다. 뼈는 인산 칼슘으로 구성되어 있다.
• Fe²⁺/Fe³⁺ – 헤모글로빈에서 발견되는 것처럼 주요 산소 운반 분자는 중심에 철 이온을 가지고 있다.
• NO−
  3 – 식물에서 단백질 합성을 위한 질소의 공급원이다.

칼륨 통로는 막 전위를 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 이러한 이온 통로는 다양한 생물에 존재한다. 칼륨 통로는 보통 근육 이완, 고혈압, 인슐린 분비 등을 포함한 많은 과정에서 세포 수준의 조절에서 역할을 한다.^[7] 생물체 내의 칼륨 통로의 예로는 ATP-감수성 칼륨 통로, 큰 칼륨 통로, 에터-아-고-고 칼륨 통로가 있다.^[7]

나트륨 통로는 세포 및 세포 내 수준에서 자극에 대한 탈분극을 전달하기 때문에 중요하다. 나트륨 통로는 나트륨 이온이 운동 및 인지와 같은 훨씬 더 집중적인 과정을 조정할 수 있도록 한다.^[8] 나트륨 통로는 다양한 소단위체로 구성되어 있지만 기본적인 소단위체만 기능에 필요하다.^[8] 이러한 나트륨 통로는 4개의 내부 상동 도메인으로 구성되어 있으며, 각 도메인은 6개의 막횡단 부분을 포함하며 전압 개폐 칼륨 통로의 단일 소단위체와 유사하다.^[8] 4개의 도메인이 함께 접혀서 중앙에 구멍을 형성한다.^[8] 나트륨 통로의 중앙의 구멍은 통로의 선택성을 결정한다. 이온의 반경과 이온의 전하는 둘 다 통로의 선택성에 중요하다.^[8]

염소 통로는 음이온인 염소 이온에 의해 통제되기 때문에 다른 많은 이온 통로와 다르다. 염소 통로는 생체막을 가로질러 염소 이온을 촉진 확산시키는 막 단백질이다.^[9] 염소 통로는 세포막을 가로질러 이온을 수송하기 위한 방식으로 전압 개폐 메커니즘과 리간드 개폐 메커니즘을 모두 사용한다.^[9] 염소 통로는 사람의 질병 발병에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어 염소 통로를 암호화하는 유전자의 돌연변이는 낭포성 섬유증, 골다공증 및 간질을 포함한 근육, 콩팥, 뼈, 뇌에 다양한 질병을 유발한다. 유사하게 이들의 활성화는 뇌에서 신경교종의 진행과 적혈구에서 말라리아 기생충의 생장에 관여하는 것으로 추정된다.^[9] 현재 염소 통로는 완전히 이해되지 않았으며 더 많은 연구가 필요하다.

• 이온
• 생물학에서의 칼슘
• 생물학에서의 마그네슘