Il mantenimento della concentrazione plasmatica di Mg è in larga misura una funzione dell'apporto alimentare e di un meccanismo di conservazione renale e intestinale estremamente efficace. Entro 7 giorni dall'inizio di una dieta carente di Mg, sia l'escrezione renale sia quella fecale di Mg scendono a circa 1 mEq/24 h (0,5 mmol/24 h).

Circa il 70% del Mg plasmatico viene ultrafiltrato dal rene; il rimanente è legato alle proteine. Come per il Ca, il legame proteico del Mg è pH-dipendente. La concentrazione plasmatica di Mg non è strettamente correlata al contenuto totale corporeo né al contenuto intracellulare di Mg. Tuttavia, una grave ipomagnesiemia può riflettere una diminuzione dei depositi corporei di Mg.

Un'ampia varietà di enzimi viene attivata dal Mg o dipende da esso per il suo funzionamento. Il Mg è necessario per tutti i processi enzimatici che coinvolgono l'ATP ed è inoltre indispensabile a molti degli enzimi coinvolti nel metabolismo degli acidi nucleici. Esso è indispensabile per l'attività del cofattore tiamina pirofosfato e sembra stabilizzare la struttura delle macromolecole come il DNA e l'RNA. Il Mg è inoltre legato, in modo intimo ma ancora scarsamente compreso, al metabolismo del Ca e del K.