镁作为植物所必须的中量元素，对植物代谢和生长发育具备很重要的作用。它在植物组织和器官中的含量一般为0.05%~0.7%。但是它们的含量因种类和品种的不同而异，如豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物中的2~3倍。除此以外，它还受植物生育期和其他生态环境因子的影响。一般来说，植物种子中含镁较多，茎、叶次之，根系含量比较少。农作物在生长初期，叶片中的镁含量最多，但是到了结果期，镁逐渐转移到种子当中，并以植酸盐的形态储存。镁的营养功能镁是碳水化合物新陈代谢、核酸合成过程中多种酶的活化剂，直接影响蛋白质的合成和植株的光合作用，还与植物细胞组织结构的发育以及体内的生理反应有关。
植物细胞中的叶绿体叶绿素的合成及光合作用镁存在于植物体内叶绿素分子中心，占叶绿素分子量的2.7%，对于维持叶绿体结构具有举足轻重的作用。植物一旦缺镁，叶绿体结构受到破坏，基粒数下降、被膜损伤、类囊体数目降低。镁对类囊体膜的主要作用是在分子水平上维持天然色素、作用中心和膜的一定构象，维持电子载体之间的密切关系，以保证光能的有效吸收、传递和转化。
蛋白质的合成过程（一大块的是核糖体，像糖葫芦的是多肽链，很短的的是信使RNA）蛋白质和脂肪的合成镁是核糖体的结构组分，可稳定核糖体颗粒在蛋白质合成中所需的构型，还可激活氨基酸生成多肽链，进而合成蛋白质。镁与植物中合成油脂有关，它与硫一起作用，油脂含量会大大提高。酶的活化镁是多种酶的辅助因子。参与植物体光合作用、糖酵解、三羧酸循环、呼吸作用、硝酸盐还原等过程的酶，几乎都需要镁来激活。
