II potassio rappresenta il catione principale dei liquidi intra­cellulari. Mentre la concentrazione intracellulare di potassio è normalmente di circa 150 mEq per litro, la concentrazione del potassio nel plasma e nei liquidi extracellulari di solito varia entro limiti ristretti, da 3,5 a 5 mEq per litro. Il forte gradiente di concentrazione potassica attraverso le mem­brane cellulari e il gradiente reciproco per la concentrazione degli ioni sodio sono mantenuti mediante un trasporto attivo del potassio verso l'interno e del sodio verso l'esterno delle cellule; questo trasporto è in gran parte mediato dalla ATPasi della membrana cellulare. Il preciso gradiente di concentrazione per il potassio tra i liquidi intracellulari ed extracellulari può essere influenzato dal pH del liquido extracellulare, forse dall'aldosterone e da alterazioni della permeabilità delle membrane cellulari per il potassio ed il sodio, come pure dall'integrità metabolica della norma del sodio e del potassio della membrana. Sebbene il potassio extracellulare rappresenti solo circa l'1% del patrimonio potassico totale dell'organismo, le modificazioni della concentrazio­ne del potassio extracellulare, sia l'ipopotassiemia che l'iperpotassiemia, rappresentano situazioni cliniche serie e spesso potenzialmente mortali. In questo articolo si tenterà di passare in rassegna la patogenesi, le manifestazioni ed il trattamento di talune di queste alterazioni dell'omeostasi potassica.  L'omeostasi del potassio corporeo totale richiede che l'escrezione urinaria del potassio corrisponda all'apporto totale dietetico di potassio. La perdita di potassio con le feci e con il sudore è di solito trascurabile, eccettuato che nelle situazioni diarroiche.

Non è chiaro il preciso meccanismo con il quale l'escrezione renale di potassio risponde alle variazioni dell'apporto del potassio con la dieta. Gli animali da esperimento che vengono nutriti con una dieta ricca in potassio dimostrano un'aumentata escrezione renale e un'aumentata captazione tissutale del sovraccarico di potassio somministrato per via parenterale. Questo effetto può in parte essere dovuto ad un'aumentata produzione di aldosterone quando la dieta sia ricca di potassio. Poiché il rene nell'uomo (e nella maggior parte delle altre specie) non è in grado di eliminare urine prive di potassio, una spiccata riduzione dell'apporto potassico può portare ad una deplezione del patrimonio totale potassico in quanto si continuano ad avere perdite di potassio con le urine. Più frequentemente, in situazioni morbose, la deplezione di potassio è dovuta ad eccessive perdite di tale sostanza attraverso il tubo digerente o per via renale.

Il succo gastrico contiene da 8 a 10 mEq di ioni potassio per litro; la concentrazione del potassio nelle secrezioni pancreatiche e digiunali è alquanto più elevata. Nei pazienti con vomito protratto o con un drenaggio gastrointestinale esterno, le perdite complessive di potassio possono essere notevoli e portare a deplezione potassica e, in ultima analisi, ad ipopotassiemia. L'alcalosi, conseguente alla perdita di ioni idrogeno con le secrezioni gastriche, contribuisce notevolmente alla genesi dell'ipopotassiemia attraverso due altri meccanismi. In primo luogo, in presenza di un'alcalosi extracellulare gli ioni potassio migrano dal liquido extracellulare in quello intracellulare. In secondo luogo, e dal punto di vista quantitativo in maniera ancor più importante, per competizione degli ioni idrogeno e degli ioni potassio in una comune sede di scambio con il sodio a livello del tubulo renale distale, l'alcalosi provoca un'aumentata perdita di potassio con le urine che può persistere malgrado la grave deplezione potassica e l'ipopotassiemia. Le diarree croniche e l'abuso di lassativi possono portare ad un deficit di potassio dovuto a perdite a livello gastrointestinale. 

L'escrezione urinaria di potassio è dovuta pressoché esclusivamente alla secrezione di questo ione a livello del tubulo renale distale, in quanto pressoché tutto il potassio filtrato viene riassorbito in sede prossimale. L'escre­zione di potassio a livello del tubulo distale si verifica in scambio con il sodio ed è stimolata dall'aldosterone e da altri ormoni mineralocorticoidi. Un'eccessiva escrezione di potassio ed un'ipopotassiemia sono da atten­dersi quando il sodio si presenti alle sedi di scambio a livello del tubulo distale e gli scambi sodio-potassio vengano accelerati a causa di un'aumen­tata attività degli ormoni mineralocorticoidi. Pertanto, nell'iperaldosteronismo primario, dovuto ad un adenoma corticosurrenalico o ad un'iperplasia bilaterale dei surreni, la deplezione potassica e l'ipopotassiemia si osservano pressoché invariabilmente anche nei pazienti a dieta normale. Una dieta iposodica, riducendo la quantità di sodio disponibile nelle sedi di scambio del tubulo distale, può portare ad una riduzione delle perdite di potassio e mascherare questo segno di iperaldosteronismo. Gli antago­nisti dell'aldosterone, come lo spironolattone, inibiscono competitivamente l'azione tubulare dell'aldosterone e possono ovviare a tutte le conseguenze biochimiche dell'eccesso di aldosterone.