土壤中镁离子的行为在许多方面与钙相似。然而，相对于钙，土壤中的镁离子含量通常较少。这是因为镁离子离子不会被粘土颗粒和有机胶体吸附得那么紧密。此外，一般来说，大多数母材中镁离子的来源少于钙。作为中性至微酸性土壤中的可交换阳离子，镁离子的丰度通常仅次于钙。
镁离子，虽然它的需要量比钙少，但对植物来说也是的。镁离子参与蛋白质和油的合成。与任何其他矿物质营养素相比，镁离子还可以激活能量代谢所需的更多必需酶。
镁离子缺乏首先表现为异常淡绿色的叶子。在沿海地区，发生这种情况的原因是沙质土壤中普遍存在酸性条件，对柑橘和蔬菜作物来说是个问题。在含有大量钙质结核的干旱和半干旱地区，用含有碳酸氢盐的水或含钠量高的土壤灌溉同样会导致缺钙。
| 可交换 | 单元 | 非常低 | 低的 | 缓和 | 高的 | 很高 |
| 镁离子 | cmol(+)/kg | <0.3 | 0.3-1 | 1-3 | 3-8 | >8 |
植物对镁离子的吸收随着 pH 值的增加而增加，并在 pH 值 5.5 左右达到状态。当土壤呈酸性且可交换镁离子含量低时，在种植前撒播和掺入白云质石灰石（即 CaCO 3和 MgCO 3的组合）是引入镁离子的成本效益的方法。
应该注意的是，相对于钙而言，镁离子含量过高的土壤可能会受到粘土分散和表面密封的影响。尽管事实上两者都是二价阳离子。这是因为镁离子的水合半径比钙稍大。