Magnezyum, ilk kez 1808 yılında Sir Humphrey Davy tarafından keşfedilmiştir ve insan yaşamı için hayati öneme sahip olan 11 esansiyel mineralden biridir. Vücutta miktar olarak dördüncü katyon sırasındadır ve hücre içindeki miktarı potasyumdan sonra ikinci sıradadır. Hücre içinde endoplazmik retikulum, mitokondri ve nükleus organelleri üzerinde homojen bir dağılım gösterir. Sağlıklı, 70 kilogram ağırlığında bir yetişkinin vücudunda yaklaşık 20-28 gram magnezyum bulunur. Vücuttaki dağılımı kemiklerde %53, kaslarda %27, yumuşak dokularda %19, serum ve eritrositlerde ise %1'den daha az miktardadır. Vücuttaki magnezyum dağılımının bozulması durumunda, denge yeniden sağlanana kadar geçen süre 41-181 gün arasında değişmektedir.

Vücudun magnezyum ihtiyacı kişinin yaşına ve yaşam tarzına göre değişiklik gösterir. Yetişkin kadınlarda günlük 300 mg, erkeklerde ise 350 mg magnezyum gereksinimi vardır. Hamilelik ve emzirme döneminde bu ihtiyaç 450-700 mg'a kadar yükselir. Diyet yaparken, düzenli egzersiz sırasında, iyileşme dönemlerinde, fiziksel aktivitenin artması, kronik alkol ve sigara bağımlılığı olanlarda ve sporcularda magnezyum ihtiyacı daha fazladır.

Vücutta ağırlığın %0.005'i kadar magnezyum bulunmasına rağmen, üç yüzden fazla enzim için kofaktör rolü oynar. Hücre içindeki reaksiyonlar arasında enerji metabolizmasını ilgilendiren fosfat gruplarını ve reaksiyonları aktive etme, glikoz kullanarak enerji üretme, oksijenle besinlerin yakılmasıyla enerji üretme, protein sentezi, nükleotid metabolizması ve plazma membranlarına bağlanacak olan moleküllerin seçimi gibi hücre içindeki metabolizmanın düzenlenmesinde önemli görevleri vardır.

İyon transportunda görevli pompalar, taşıyıcı moleküller ve kanallar kullanarak sinyal iletimi sağlar ve hücre içinde kalsiyum ve potasyum konsantrasyonunu düzenler. Bu nedenle elektriksel uyarılan dokularda, kas ve sinir sisteminde önemli bir rol oynar. Magnezyum hücre içinde oldukça önemli olan iki pompa, Na K ATPaz ve Ca ATPaz pompalarında önemli bir rol üstlenir.

Magnezyum, tiroit, insülin, testosteron ve östrojen gibi hormonlar, nörotransmitterler ve mineral ile elektrolitlerin iletiminde rol oynar. Vücutta potasyum ve kalsiyumun dengesini belirleyici bir etkendir. Magnezyum seviyesi düştüğünde, bu duruma bağlı enzim olan Na K ATPaz aktivitesi azalır ve hücrenin potasyum tutabilme kapasitesi düşer. Magnezyum eksikliği durumunda, potasyum ve kalsiyum idrarla birlikte kaybedilir ve kalsiyum arterler, böbrekler, beyin ve eklemler gibi yumuşak dokularda birikmeye başlar.

Vücutta magnezyumun regülasyonunda kemik dokusu ve gastrointestinal sistem rol oynar, ancak temel organ böbreklerdir. Magnezyum bağırsaklarda ileum ve kolonda emilir ve geri atılımı böbrekler tarafından gerçekleştirilir. Normalde süzülen magnezyumun %3-5 kadarı idrarla atılır.