Die Zusammensetzung der Elektrolyte des Plasmas entspricht im Wesentlichen der des interstitiellen Raumes (Zellzwischenraum) und kann in einem sogenannten Ionogramm (Abbildung 1) dargestellt werden. Dieses zeigt die Bilanz der positiv und negativ geladenen Ionen im Plasma und verdeutlicht, dass der Großteil der positiv geladenen Ionen (Kationen) durch Na⁺-Ionen gebildet wird, während die meisten negativ geladenen Ionen (Anionen) Blutproteine sind. Insgesamt führt die Gesamtheit aller Ionen zu einer Plasmaosmolarität von rund 275 – 300 mosmol/kg Wasser, die man klinisch mit einem Osmometer messen kann. Störungen der Plasmaosmolarität können zu empfindlichen Störungen führen, insbesondere bei den Austauschvorgängen in den Nierenkanälcen.

Plasmaproteine ist ein Sammelbegriff für alle Proteine, die im Blut vorkommen. Sie verlassen in der Regel nicht oder nur selten die Blutbahn und haben eine Konzentration von rund 60 – 80 g/L Blut.

Den größten Teil der Plasmaproteine stellen mit rund 60 % die Albumine (lateinisch albus = weiß) dar. Sie werden in der Leber gebildet und dienen vor allem dem Transport von hydrophoben Substanzen, wie Hormonen, Vitaminen und Fettsäuren, aber auch einige Medikamenten. Dadurch, dass Albumine besonders gut Wasser binden können, halten sie den kolloid­osmotischen Druck des Blutes aufrecht, der unter anderem für den Wasserrückstrom im Kapillargebiet verantwortlich ist.

Die zweitgrößte Gruppe stellen die Globuline dar. Dies sind „kugelförmige“ Proteine, die sich in die vier Gruppen der α₁-, α₂-, β- und γ-Globuline einteilen lassen. Auch die Globuline werden in der Leber gebildet, weshalb sich Leberschäden auch in einem veränderten Plasmaproteinspiegel zeigen.

Zu den α- und β-Globulinen gehören zahlreiche Transportproteine (Transcortin als Cortisoltransporter, Transcobalamin bindet Vitamin B12 etc.), aber auch die Gerinnungsfaktoren, wie Plasminogen oder Fibrinogen. Zentrifugiert man geronnenes Blut, also Blut dessen Gerinnungsfaktoren aktiv geworden sind und zur Verklumpung von Proteinfasern und Blutplättchen geführt haben, bezeichnet man den Flüssigkeitsanteil des Blutes als Blutserum (kurz: Serum).

Demnach sind Blutserum und Blutplasma recht ähnlich, nur mit dem Unterschied, dass die Gerinnungsfaktoren fehlen.

Zu den γ-Globulinen zählt man im Wesentlichen die Antikörper (Immunglobulin A, E, G, M; kurz: IgA, IgE, IgG, IgM), die im Folgekapitel beschrieben werden.

Labortechnisch lassen sich die Serumproteine über eine sogenannte Elektrophorese (auch Serumelektrophorese) analysieren. Hierbei werden die Plasmaproteine auf ein recht festes Agarose-Gel oder einen Celluloseacetat-Streifen aufgetragen, an dem eine elektrische Spannung angelegt wird. Durch die engen Maschen des Gels und die Spannung werden die Proteine gemäß ihrer Größe und Ladung aufgetrennt und ergeben ein charakteristisches Analysebild (Abbildung 2).