生命活动以蛋白质为基础。在人体内，至少有二十多种蛋白质含有硒。蛋白质是由各种氨基酸组成的，有一些氨基酸含有硫原子。而硒与硫是同族元素，可以取代硫在氨基酸中的位置，从而形成“硒代氨基酸”，比如硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸。许多生理活动，比如甲状腺激素的代谢、DNA的合成、保护细胞膜免受氧化损伤、防止感染等等，都需要硒蛋白的参与。

在许多硒蛋白中，硒的存在直接影响着它们的生理活性。比如抗氧化体系中极为重要的谷胱甘肽过氧化物酶，其活性关键就是硒代半胱氨酸——曾经有科学家通过基因突变把硒代半胱氨酸变成了普通的半胱氨酸，结果其活性就急剧降低了。

除了克山病，硒缺乏还可能导致其他症状。有一些证据显示硒缺乏可能与男性不育也有关。在西藏的某些地区以及西伯利亚有一种骨关节疾病，推测可能也与这些地区缺硒有关。此外，缺硒会加剧碘缺乏症状，因而可能会增加婴儿克汀病的风险。

人体缺硒会造成多种疾病，典型的是我国黑龙江克山县地方病—克山病，大骨节病、癌症、心血管疾病、白内障、胞囊纤维变性、高血压、甲状腺肿大、免疫缺失、淋巴母细胞性贫血、视网膜斑点退化、肌营养不良、溃疡性结肠炎、关节炎以及人体的衰老都与人体缺硒有着直接的联系。