Essa è un precursore dell'ormone calcitonina, il quale è coinvolto nell'omeostasi del calcio e viene prodotto per proteolisi della pre-procalcitonina ad opera dell'enzima pro-ormone convertasi a livello delle cellule C della tiroide e delle cellule neuroendocrine dei polmoni e dell'intestino. In condizioni fisiologiche la procalcitonina si separa in calcitonina, katacalcina ed altri residui proteici. Il livello di procalcitonina nel flusso sanguigno di individui sani rimane in genere sotto il limite di rilevabilità (10 pg/mL) del test clinico, o comunque risulta minore di 0.05 ng/mL. In conseguenza all'insorgere di infezioni batteriche gravi e dei relativi quadri di risposta infiammatoria sistemica, la procalcitonina si trova in circolo in questa forma integra e la sua origine è extratiroidea (viene soprattutto prodotta da cellule parenchimali e dagli organi connessi col sistema immunitario), i valori ematici di procalcitonina possono in questo caso raggiungere concentrazioni anche superiori a 100 ng/mL. La PCT si modifica in alcune condizioni cliniche: principalmente stati infettivi di origine batterica, in misura minore fungina e parassitaria, con manifestazioni sistemiche associate ma anche in alcuni quadri di SIRS non necessariamente sostenuti da eventi infettivi, quali lo shock cardiogeno ed il trauma chirurgico. La PCT aumenta dopo 3 ore dalla somministrazione di endotossina e ha un picco intorno alle 12 ore, con un'emivita di 24 ore. Rilevare alti livelli di procalcitonina in soggetti con sospetta sepsi è un elemento importante per la diagnosi certa; in questi casi occorre immediatamente iniziare la terapia antisettica e antibiotica.