Wraz z krwią ołów dociera do całego organizmu, może także przenikać przez barierę krew–mózg i łożysko, co sprzyja jego kumulacji w wielu tkankach.

Głównym rezerwuarem ołowiu w organizmie są kości (średnio 90–94% całkowitej ilości u dorosłych oraz ok. 70–73% u dzieci). Ołów lokalizuje się szczególnie w rejonach intensywnej mineralizacji, gdzie współzawodniczy z wapniem i może wypierać go z hydroksyapatytu; jego wbudowywanie do kości może częściowo ograniczać bezpośrednie oddziaływanie na tkanki miękkie. Poziom ołowiu we krwi koreluje ze stężeniem w kościach i tkankach miękkich, a BLL może utrzymywać się stosunkowo wysoko nawet wiele lat po zakończeniu ekspozycji, ze względu na powolne uwalnianie się ołowiu z kości. Poza układem kostnym, ołów może kumulować się m.in. w wątrobie i nerkach, a także w innych narządach i tkankach.