Magnesium is een element dat alomtegenwoordig is in de natuur. Magnesium- en calciummetabolisme zijn nauw verwant. De intestinale absorptie en de renale excretie van de twee ionen zijn van elkaar afhankelijk. Het verband tussen het fosfor- en magnesiummetabolisme is moeilijker aan te tonen. De meest voorkomende oorzaken van hypomagnesemie bij kinderen zijn een verminderde inname, een verminderde intestinale absorptie, nieruitscheiding en genetische ziekten. Hypomagnesemie komt klinisch tot uiting in het zenuwstelsel, en er treden neurofysiologische en metabole veranderingen op. Ernstige hypomagnesemie induceert secundaire hypocalcemie bij de meeste proefdieren, behalve ratten. Bovendien induceert ernstige hypomagnesemie functionele hypoparathyreoïdie. In vitro studies hebben aangetoond dat magnesium de secretie van het bijschildklierhormoon (PTH) op een soortgelijke wijze kan moduleren als calcium. Een acute verlaging van de magnesiumconcentratie stimuleert de PTH-secretie, en een acute verhoging van de concentratie vermindert de secretie. Magnesium speelt waarschijnlijk een belangrijke rol in het vitamine D-metabolisme. Sommige patiënten met hypocalciëmie en magnesiumtekort zijn resistent tegen farmacologische doses vitamine D of kunnen een vorm van magnesiumafhankelijke vitamine D-resistente rachitis hebben. Fosfaatdepletie blijkt gepaard te gaan met een verhoging van magnesium en calcium in de urine. In de pediatrie wordt het syndroom van fosfaatdepletie bijzonder vaak waargenomen bij premature baby’s, die vaak een voeding met een laag P-gehalte krijgen. Magnesium is betrokken bij veel van de biochemische reacties die in de cel plaatsvinden, en met name bij processen waarbij ATP wordt gevormd en gebruikt. Op cellulair niveau speelt magnesium dus een sleutelrol bij ionentransportprocessen.