Krótkotrwały niedobór żelaza nie powoduje objawów, ponieważ organizm wykorzystuje żelazo zmagazynowane w mięśniach, śledzionie, wątrobie i szpiku kostnym. Gdy poziom zmagazynowanego żelaza spada, pojawia się niedokrwistość z niedoboru żelaza: krwinki czerwone stają się mniejsze i zawierają mniej hemoglobiny, a zatem przenoszone jest mniej tlenu.
Objawy niedokrwistości z powodu niedoboru żelaza to zmęczenie, znużenie, zaburzenia jelitowe, roztargnienie, zmniejszona zdolność do zwalczania infekcji czy kontroli temperatury ciała.
Żelazo w nadmiernych ilościach jest szkodliwe dla zdrowia, może powodować rozstrój żołądka, zaparcia, nudności, bóle brzucha, wymioty i biegunki. Mogą wystąpić poważniejsze objawy, takie jak: zapalenie ścian żołądka i wrzody, a w najbardziej skrajnych przypadkach (setki lub tysiące mg): niewydolność narządowa, śpiączka i drgawki.
Maksymalny zalecany limit u niemowląt i dzieci do 13 roku życia wynosi 40 mg, a u młodzieży i dorosłych powyżej 14 roku życia 45 mg.