Les paramètres biologiques nécessaires à l'évaluation du statut martial dépendent du compartiment à explorer. Le compartiment circulant est étudié grâce au dosage du fer sérique, de la transferrine et de son coefficient de saturation; ces tests ont une place majeure dans le dépistage des surcharges. L'évaluation des réserves repose sur le dosage de la ferritine sérique pour le diagnostic précoce d'une déplétion et pour la quantification d'une surcharge. Des résultats faussement normaux ou élevés (inflammation, infection, cancer) peuvent masquer une carence. Des tests spécialisés, tels que la ferritine érythrocytaire et la ferritine glycosylée, aident à l'interprétation d'une hyperferritinémie. Le récepteur soluble de la transferrine est un marqueur spécifique de la carence fonctionnelle, non influencé par les facteurs de méprise.