硫酸镁注射给药能产生较强的抗惊厥作用，主要是发挥镁离子的作用。镁为动物机体必需元素之一，对神经冲动传导及神经肌肉应激性的维持均起重要作用，亦是机体多种酶的辅助因子，参与蛋白质、脂肪和糖等许多物质的生化代谢过程。当血浆中镁离子浓度过低时，神经及肌肉组织的兴奋性升高。注射硫酸镁，可使血中镁离子浓度升高，出现中枢神经抑制作用；镁离子拮抗钙离子的作用，可减少运动神经末梢乙酰胆碱的释放，在神经肌肉接头阻断神经冲动的传导，而使骨骼肌松弛。