镁具有重要的生理、生化作用，在体内有四大阳离子，包括钾离子、钠离子、钙离子、镁离子。细胞内最多的是钾离子，第二是镁离子。镁是骨盐重要的组成成分，在骨骼中与磷酸根和碳酸根结合，吸附在羟基磷灰石表面。

镁并不容易被动员入血，但是可以置换骨骼中的钙。镁可以调控、催化各种酶的代谢，同时调节细胞的生长、再生，维持骨骼肌、心肌以及平滑肌的兴奋性。镁同时能够参与ATP的代谢。

体内如果镁缺乏，可以造成肌肉、神经的兴奋性明显增高，就像血钙降低可以出现肌肉痉挛。镁对中枢神经系统也有抑制作用，如果镁缺乏，可以表现兴奋性明显增加，如焦虑、兴奋甚至精神刺激。

镁对心血管系统也有明显影响，如血镁缺乏，可以出现心律失常，也可以由于镁缺乏造成血压增高，还可以造成冠心病。镁缺乏也可以引起低钾血症和低钙血症。