El magnesio es el metal estructural más ligero en uso técnico, con una densidad de solo unas dos terceras partes de la del aluminio, por lo que toda aplicación que persiga la reducción de peso le presta un interés especial. En el transporte, las piezas de fundición a presión de aleación de magnesio se usan para armaduras de volante, soportes de salpicadero, bastidores de asiento y carcasas de caja de cambios, ayudando a que vehículos enteros pierdan peso y ahorren combustible; en aviación y aeroespacio, las aleaciones de magnesio se emplean en algunos paneles de fuselaje, componentes del tren de aterrizaje y carcasas de caja de engranajes de helicóptero, donde su resistencia específica destaca entre los materiales estructurales ligeros. La electrónica de consumo es otro mercado en rápido crecimiento: las piezas de fundición a presión de aleación de magnesio se usan para carcasas de portátil, marcos de móvil y cuerpos de videocámara, combinando delgadez, ligereza, disipación de calor y apantallamiento electromagnético. En química, el magnesio se usa ampliamente como ánodo de sacrificio para la protección catódica de tuberías enterradas, depósitos y cascos de barco, protegiendo el acero al corroerse con preferencia. En metalurgia, el magnesio es un desulfurante y nodulante; añadir una pequeña cantidad de magnesio a la fundición convierte el grafito en nódulos, obteniendo un excelente hierro dúctil. El magnesio es inflamable, por lo que se requieren precauciones especiales contra incendios durante su transformación y almacenamiento; esto limita algunos de sus usos, pero también lo convierte en un combustible tradicional de fuegos artificiales, bengalas y composiciones pirotécnicas.
El óxido de magnesio (MgO), comúnmente magnesia, tiene un punto de fusión tan alto como 2 800 °C y es el principal material refractario básico de hornos siderúrgicos, hornos de cemento y revestimientos de hornos eléctricos; también se usa para fabricar cemento de magnesia y como carga plástica térmicamente conductora. El hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) es un retardante de llama débilmente alcalino que se descompone endotérmicamente al calentarse y libera agua; se usa ampliamente para retardar la llama y suprimir el humo en plásticos, caucho y compuestos de cable, y también se emplea como neutralizante de aguas residuales ácidas. El sulfato de magnesio (MgSO4), comúnmente su heptahidrato sal de Epsom, se toma por vía oral como laxante y se aplica externamente para reducir la hinchazón; en agricultura se usa como fertilizante magnesiano, y en la industria en el teñido y la fermentación. El cloruro de magnesio (MgCl2) es un intermediario en la extracción de magnesio del agua de mar y de lagos salados; su electrólisis da magnesio metálico, y su disolución acuosa se usa también como antipolvo vial y deshielador, y en la fabricación de cemento de oxicloruro de magnesio. Además, el óxido y el hidróxido de magnesio se usan en grandes cantidades en la desulfuración de gases de combustión y el tratamiento de aguas residuales ácidas, y el óxido de magnesio es también un suplemento magnesiano en piensos y fertilizantes vegetales.