不同植物体内的含镁量各异，生长初期镁大多存在于叶片中，到了结实期则转移到种子中，以植酸盐的形态储存。镁在韧皮部中的移动性强，储存在营养体或其他器官中的镁可以被重新分配和再利用。在正常生长的植物成熟叶片中，大约有10%的镁结合在叶绿素a和叶绿素b中，75%的镁结合在核糖体中，其余的15%呈游离态或结合在各种镁可活化的酶或细胞的阳离子结合部位。

1、叶绿素合成及光合作用

镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟啉环的中心原，在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。镁原子同叶绿素分子结合后，才具备吸收光量子的必要结构，才能有效地吸收光量子进行光合反应。

另一重要生理功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素，能保证核糖体稳定的结构，为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞中有大约75%的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。镁是稳定核糖体颗粒，特别是多核糖体所必需的，也是功能RNA蛋白颗粒进行氨基酸与其他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。

植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节。镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁，大多数ATP酶的底物是Mg－ATP。在活化磷酸激酶方面，镁比其他离子(如锰)更为有效。

当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症。由于镁在韧皮部的移动性较强，缺镁症状常常首先表现在老叶上，逐渐发展到新叶。缺镁时，植株矮小，生长缓慢。双子叶植物缺镁时叶脉间失绿，并逐渐由淡绿色转变为黄色或白色，还会出现大小不一的褐色或紫红色斑点或条纹；严重缺镁时，整个叶片出现坏死现象。禾本科植物缺镁时，叶基部叶绿素积累出现暗绿色斑点，其余部分呈淡黄色；严重缺镁时，叶片退色而有条纹，特别典型的是在叶尖出现坏死斑点。

在砂质土壤、酸性土壤、K+和NH4+含量较高的土壤上容易出现缺镁现象。砂土不仅镁本身含量不高，而且淋失比较严重；而酸性土壤除了淋失以外，H+, Al3+等离子的拮抗作用也是造成缺镁的原因之一；高浓度的K+和NH4+对Mg2+的吸收有很强的拮抗作用。因此，增施镁肥、改良土壤、平衡施肥是矫正缺镁现象所必需的。