1、大剂量的硫酸镁通过拮抗钙离子起到阻断神经肌肉接头作用，从而使兴奋的传递受阻，肌肉松弛麻痹；同时镁离子作用于中枢神经系统，引起中枢抑制。一旦发现中毒，应立即停药，进行人工呼吸，并静脉注射5%氯化钙进行解救。钙、镁离子化学性质相似，两者可作用于同一受体，从而发生竞争性对抗。因此，钙离子浓度增加可排斥镁离子与受体的结合，从而解除镁离子对中枢的抑制作用。
2、硫酸镁在兽医临床常作为抗惊厥药、解痉药，用于缓解破伤风、脑炎、士的宁等中枢兴奋药中毒所致的惊厥以及用于治疗膈肌痉挛、胆管痉挛等，也用于缓解分娩时子宫颈痉挛、尿潴留以及慢性汞、砷、钡中毒等。但是硫酸镁安全范围较小，用量过大，特别是静注速度过快时，可引起血管扩张导致血压下降、呼吸抑制、心脏传导阻滞，最后心脏停止于舒张期而死亡。
