镁在植物细胞中参与叶绿素的合成因为镁是叶绿素的组成元素，而叶绿素为镁卟啉化合物。

叶绿素参与光合作用，叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉，同时释放氧气。这个过程的第一步就是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷中，并最终将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。