铁的吸收部位主要在小肠的上段（十二指肠和空肠上段），确切机制仍然不十分清楚，小肠黏膜还能调节铁的吸收，人体缺铁时吸收率增加，肠内铁增高时吸收率下降。
植物中的铁一般以胶状氢氧化高铁形式存在。维生素C能使三价铁还原成二价铁，并与其结合成可溶性络合物，以利于吸收。果糖及某些氨基酸如半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸等能与铁螯合成小分子可溶性单体；近年发现维生素B2有利于铁的吸收、转运与贮存。在小肠的碱性环境中，容易形成磷酸铁盐和草酸铁盐而妨碍吸收。蔬菜、大米等植物中的铁吸收率仅1%左右，而肉类食品中的铁是以血红蛋白的形式存在，其吸收率高，为10%～22%。粮谷和蔬菜中的植酸盐、草酸盐摄入过多，与铁形成不溶性铁盐，而干扰铁吸收；膳食纤维摄入量过多，可结合铁等阳离子；多酚类化合物茶叶和咖啡中的多酚类，亦影响铁的吸收；茶叶中的鞣酸与铁形成鞣酸铁复合体，可使铁的吸收减少75%。胃酸缺乏或过多服用抗酸药均不利于铁离子释出。
铁的吸收率因食物的种类而异。若鱼肉、动物肝脏或其他肉类与植物食品同时摄入，则可使植物饮食中铁的吸收率增加，认为可能与肉类因子有关，但牛奶、蛋等动物食品起不到这种作用。蛋中的铁吸收较差，但其含量丰富，仍不失为供给婴儿铁的重要食品。
在体内缺铁的情况下，铁从黏膜细胞大量进入血流，很少由肠道排出。其调节机制虽不完全明了，但主要决定于食物的性质和铁的含量，以及体内铁储存的状况和造血功能。体内储存的铁越少，吸收越多。在造血功能旺盛时，铁的吸收增加，如失血后铁的吸收明显增加，故贫血很快恢复。人体可以控制铁的吸收，肠内铁增加时，吸收率下降。