Kadm może dostać się do organizmu ludzkiego trzema drogami: przez układ oddechowy, pokarmowy oraz w mniejszym stopniu przez skórę. Drogą oddechową do organizmu dostaje się najwięcej pierwiastka (około 10–40%).  Wartości te są wyższe dla osób narażonych zawodowo na kadm, czy palaczy papierosów. Wdychany najczęściej jako CdO- tlenek kadmu, w 10% kumuluje się w płucach, pozostała część trafia do krwioobiegu. Pobieranie kadmu drogą pokarmową wynosi około 6%.

Na wchłanianie tego pierwiastka w układzie pokarmowym wpływa zawartość białka oraz związków cynku i miedzi oraz wapnia i żelaza w diecie. Gdy jest ich mało zwiększa się wchłanianie kadmu z przewodu pokarmowego. W badaniach na zwierzętach potwierdzono również, że wchłanianie kadmu zależy od wieku i płci- samice oraz młode osobniki wykazują większą zdolność niż dorosłe. Największe ilości są wchłaniane w dwunastnicy, a na efektywność wchłaniania duży wpływ ma stężenie jonów Fe.

Wchłanianie odbywa się stopniowo. Najpierw cząsteczki gromadzone są w enterocytach, po czym trafiają do krwiobiegu. 60% pierwiastka we krwi znajduje się w erytrocytach w postaci związanej z jej błoną lub hemoglobiną, pozostałe 40% jest transportowane w połączeniu z albuminami, cysteiną i glutationem. Wchłonięty kadm jest transportowany do komórek wątroby- hepatocytów. Jony kadmu przechodzą do nich z krwi przy udziale transportera żelaza DMT1 oraz przez kanały dla jonów Ca(II).

Kadm gromadzi się przede wszystkim w wątrobie, kościach ale też w nerkach które może uszkadzać (u dorosłego nawet 10 mg w nerkach i 4 mg w wątrobie). Szczególnie duża kumulacja pierwiastka w tych narządach ma miejsce, gdy organizm jest narażony na nieorganiczne sole kadmu (np. CdCl2). Kadm jest wydalany z organizmu przede wszystkim z moczem, w formie wolnej i związanej z metalotioneinami. Zdrowy dorosły człowiek dziennie wydala z moczem 30–50 μg kadmu (mniej niż 0,01% ilości przyjętej z pożywieniem). Niewielkie ilości związane z glutationem, cysteiną czy metalotioneiną są wydalane z kałem.

Wpływ kadmu na organizm

Kadm już przy bardzo niskich stężeniach jest pierwiastkiem o wysokiej toksyczności. Ostre zatrucie spowodowane jednorazową wysoką dawką kadmu u ludzi występuje rzadko i jest związane z narażeniem inhalacyjnym w pracy. Objawami ostrego zatrucia, już po 24 godzinach są m.in. gorączka, skrócenie oddechu, ogólne osłabienie, obrzęk i zapalenie płuc, niewydolność oddechowa prowadząca często do zgonu. Śmiertelna dawka kadmu jest dużo niższa niż innych metali. Zależy od formy tego związku oraz wrażliwości organizmu. Stwierdzono przypadki śmiertelne po ekspozycji na stężenia około 40–50 mg Cd/m3 we wdychanym powietrzu.

Częściej dochodzi do zatrucia spowodowanego długotrwałym oddziaływaniem kadmu. Przewlekłe zatrucie przez dłuższy czas (około roku) może przebiegać bezobjawowo. Pierwsze objawy przewlekłej to: suchość jamy ustnej, metaliczny posmak, brak łaknienia, powstawanie u nasady zębów żółtego tzw. rąbka kadmowego, ogólne osłabienie, uszkodzenia jelit, nerek, wątroby, odwapnienia kości, niedokrwistość, niepłodność, zaburzenia w układzie krwionośnym. Zaburza funkcje i uszkadza struktury śródbłonka oraz komórek mięśni gładkich naczyń, co sprzyja powstawaniu blaszek miażdżycowych.

Kadm zaburza metabolizm wapnia, magnezu, żelaza, cynku i miedzi, co prowadzi do demineralizacji, osteomalacji i osteoporozy kości oraz zaburzenia innych funkcji regulacyjnych organizmu, w których konieczny jest udział tych jonów. Cynk i miedź chronią komórki przed toksycznym działaniem kadmu przez zmniejszanie kumulacji jego jonów w ich wnętrzu. Jest to wynikiem antagonizmu między jonami cynku, miedzi i kadmu w transporcie komórkowym. Cynk zapobiega również apoptozie komórek zapoczątkowanej przez jony kadmu.