硫酸镁不同浓度、剂型、药理作用不同。口服溶液导泻利胆，外敷消肿镇痛。25%的硫酸镁注射液可作为抗惊厥药，常用于妊娠高血压，降低血压，治疗先兆子痫或子痫，也用于治疗早产。急性镁中毒时可引起呼吸抑制，可很快达到致死性呼吸麻痹。此时应立刻停药，进行人工呼吸，并缓慢注射钙剂解救。哺乳期禁用。
硫酸镁不良反应常引起潮红、出汗、口干等症状。快速静注时可引起恶心、呕吐、心慌、头晕，个别出现眼球震颤，减慢注射速度，症状可消失。肾功能不全，用药剂量大，可发生血镁积聚，血镁浓度达到5mol/L时，可出现肌肉兴奋性受抑制，感觉反应迟钝，膝腱反射消失，呼吸开始受抑制。血镁浓度达到6mol/L时，可发生呼吸停止和心律失常，心脏传导阻滞，浓度进一步升高，可使心跳停止。连续使用硫酸镁可引起便秘，部分病人可出现麻痹性肠梗阻，停药后好转，极少数血钙降低，出现低钙血症。有心肌损害、心脏传导阻滞时应慎用或不用。镁离子可自由透过胎盘造成新生儿高血镁症，表现为肌张力低、吸吮力差、不活跃、哭声不响亮，少数有呼吸抑制现象。有文献报道妊娠期连续使用硫酸镁注射液超过5-7天治疗早产，有导致新生儿低钙和骨骼异常的风险，包括骨量减少和骨折，少数孕妇出现肺水肿。每次用药前和用药过程中，应定时做膝腱反射检查，测定呼吸次数，观察排尿量，还可引起低血压及休克。