Magnesium ist das leichteste Konstruktionsmetall im technischen Einsatz, mit einer Dichte von nur etwa zwei Dritteln derjenigen von Aluminium, sodass jede Anwendung, die auf Gewichtsreduzierung abzielt, ein besonderes Interesse an ihm hat. Im Verkehrswesen werden Magnesiumlegierungs-Druckgussteile für Lenkradrahmen, Armaturenbretthalterungen, Sitzrahmen und Getriebegehäuse verwendet und helfen, ganze Fahrzeuge leichter zu machen und Kraftstoff zu sparen; in Luft- und Raumfahrt werden Magnesiumlegierungen in einigen Rumpfeldern, Fahrwerkskomponenten und Hubgetriebegehäusen eingesetzt, wo ihre spezifische Festigkeit unter den Leichtbauwerkstoffen hervorsticht. Die Unterhaltungselektronik ist ein weiterer schnell wachsender Markt: Magnesiumlegierungs-Druckgussteile dienen für Laptopschalen, Mobiltelefonrahmen und Videokameragehäuse und vereinen Dünnheit, Leichtgewicht, Wärmeableitung und elektromagnetische Abschirmung. In der Chemie wird Magnesium vielfach als Opferanode für den kathodischen Schutz erdverlegter Pipelines, Lagertanks und Schiffsrümpfe verwendet, indem es unter bevorzugtem Korrosionsstahl schützt. In der Metallurgie ist Magnesium ein Entschwefelungsmittel und Kugelgraphitbildner; der Zusatz einer kleinen Menge Magnesium zu Gusseisen wandelt Graphit in Kugeln um und ergibt hervorragendes Sphäroguss. Magnesium ist brennbar, sodass bei Verarbeitung und Lagerung besondere Brandschutzmaßnahmen erforderlich sind; dies schränkt einige seiner Verwendungen ein, macht es aber auch zu einem traditionellen Treibstoff in Feuerwerk, Leuchtkörpern und pyrotechnischen Sätzen.
Magnesiumoxid (MgO), allgemein Magnesia genannt, hat einen Schmelzpunkt von bis zu 2.800 °C und ist das hauptsächliche basische Feuerfestmaterial für Stahlwerksöfen, Zementöfen und Ofenauskleidungen; es wird auch zur Herstellung von Magnesia-Zement und als wärmeleitender Kunststofffüller verwendet. Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) ist ein schwach alkalisches Flammschutzmittel, das sich bei Erwärmung endotherm zersetzt und Wasser abgibt; es wird vielfach zur Flammhemmung und Rauchunterdrückung in Kunststoffen, Gummi und Kabelmischungen verwendet und auch als Neutralisationsmittel für saures Abwasser eingesetzt. Magnesiumsulfat (MgSO4), allgemein als Heptahydrat Bittersalz bekannt, wird oral als Abführmittel eingenommen und äußerlich zur Schwellungsminderung angewendet; in der Landwirtschaft dient es magnesiumergänzendem Dünger, in der Industrie wird es in Färberei und Fermentation eingesetzt. Magnesiumchlorid (MgCl2) ist ein Zwischenprodukt bei der Magnesiumgewinnung aus Meerwasser und Salzseen; seine Elektrolyse ergibt metallisches Magnesium, und seine wässrige Lösung wird auch als Straßenstaubbindemittel und Enteiser sowie bei der Herstellung von Magnesia-Zement verwendet. Darüber hinaus werden Magnesiumoxid und Magnesiumhydroxid in großen Mengen in der Rauchgasentschwefelung und der Behandlung sauren Abwassers eingesetzt, und Magnesiumoxid ist zudem ein Magnesiumzusatz in Tierfutter und Pflanzendüngern.
