鈣離子泵對于細胞是非常重要的，因為鈣離子通常與信號轉導有關，鈣離子濃度的變化會引起細胞內信號途徑的反應，導致一系列的生理變化。通常細胞內鈣離子濃度（10-7M）顯著低于細胞外鈣離子濃度（10-3M），主要是因為質膜和內質網膜上存在鈣離子轉運體系，細胞內鈣離子泵有兩類：其一是P型離子泵，其原理與鈉鉀泵相似，每分解一個ATP分子，泵出2個Ca2+。另一類叫做鈉鈣交換器（Na+-Ca2+ exchanger），屬于反向協同運輸體系（antiporter），通過鈉鈣交換來轉運鈣離子。
位于肌質網（sarcoplasmic reticulum）上的鈣離子泵是了解最多的一類P型離子泵，占肌質網膜蛋白質的90%。肌質網是一類特化的內質網，形成網管狀結構位于細胞質中，具有貯存鈣離子的功能。肌細胞膜去極化后引起肌質網上的鈣離子通道打開，大量鈣離子進入細胞質，引起肌肉收縮之后由鈣離子泵將鈣離子泵回肌質網。