因为硫酸镁对中枢神经系统起作用，注射本品，可提高细胞外液中镁离子浓度，可引起中枢抑制及骨酪肌松弛，镁离子松弛骨酪肌的原因主要是由于运动神经末梢乙酰胆碱释放减少。神经末梢递质的释放需要钙离子参与，钙与镁离子化学性质相同，因而互相竞争。阻断外周神经肌肉接头，从而产生中枢抑制，如镇静、镇疹、松弛骨酪肌的作用，故可注射硫酸镁缓解子痢、破伤风、小儿高烧等引起的惊厥。也能降低颅内压。