一、用作催化剂活性组分
氧化镁碱性较强，单独用作固体碱催化剂(如MgO、MgO/NaY和MgO/ZrO2)或复合用作酸碱双功能催化剂(如MgO/HMCM-22和MgO-Al2O3)，催化酯交换Knoevenagel缩合和Claisen-Schmidt缩合等反应，催化剂的活性取决于制备方法和反应条件。研究制备方法对氧化镁表面形貌和性质的影响，选取Meerwein-Ponndorf-Verlev还原反应为模型反应。发现直接焙烧法的反应原料来源广泛、制得氧化镁催化活性高，反应后的氧化镁经活化后重复使用，比表面积、催化活性保持不变。
二、用作催化剂载体
氧化镁负载型催化剂通常有两种制备方法:一种为先制备MgO，选择合适方法优化MgO的比表面积和孔径分布，然后将活性组分沉积到MgO上，通过改善活性组分的沉积技术(非均相浸渍或热扩散)以避免破坏载体。另一种为在制备Mg0时，同步进行活性金属、金属氧化物或它们前驱体的沉积，如将Co(Ni)和MoO3或它们的前驱物和Mg(OH)2一起煅烧。
三、用作催化剂助剂
作为助剂，氧化镁能提高催化剂的活性和稳定性、改善催化剂结构和酸碱度，用于合成气转化、加氢和脱氢等反应，MgO掺杂量影响催化剂的结构和性能。制备氧化镁掺杂的双功能催化剂Cu-Zn-Mg/y-Al203催化合成气制备二甲醚。氧化镁含量为20mol%催化性能达到最佳(CO转化率37%，二甲醚选择性83%，副产物选择性14%)。催化剂的各组分分散均匀、酸性位适当、孔径较小，具有孔雀石型的结晶结构。当Mg0含量增加到30mol%,催化剂结晶结构消失，导致催化活性下降。
