在生物學上，鎂的作用極為重要，因為它是葉綠素分子的核心原子，葉綠索結構以鎂原子鋏狀結合為其分子的母核，此鎂原子鋏狀結合具有強力催化劑的作用．葉綠素中鎂的功能是壹般鎂離子的數萬倍。人體內到處都有以鎂為催化劑的代謝系統，約有壹百個以上的重要代謝必須靠鎂來進行，鎂幾乎參與人體所有的新陳代謝過程。
在人體細胞內，鎂是第二重要的陽離子(鉀第壹)，其含量也次於鉀．鎂具有多種特殊的生理功能，它能激活體內多種酶，抑制神經異常興奮性，維持核酸結構的穩定性，參與體內蛋白質的合成、肌肉收縮及體溫調節．鎂影響鉀、鈉、鈣離子細胞內外移動的“通道”，並有維持生物膜電位的作用．