镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-Al-Zn-Mn系合金等三类,其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低,对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。但不足之处是它们的电流效率都不高,通常只有50%左右，比锌合金和铝合金牺牲阳极的电流效率要低得多。在镁中加入适量A1、Zn和Mn等元素组成合金,可使镁阳极的电化学性能得到改善。
镁牺牲阳极根据开路电位的高低又分为高电位和低电位镁阳极两种，按生产工艺可分为铸造阳极和挤压阳极。为了适应各种环境，针对不同的保护对象，镁阳极可以做成各种各样的形状，如在土壤及水中常用的为D形和梯形截面的铸造阳极，在热交换器中多用挤压的圆柱形阳极，在高电阻率土壤中或套管内多用带状高电位镁阳极,在水下常用半球形阳极，在低电阻率环境中复合阳极是理想的阳极。
镁牺牲阳极由于电位足够负，极化率低，适用于高电阻率的淡水、低盐度水以及电阻率为20一100 m的土壤。镁的腐蚀产物,故镁合金阳极也用于生活水设施的保护。镁阳极电位太负，易产生过保护或氢脆,诱发火花,不能用于易燃易爆场合。镁合金阳极电流效率低，消耗快，需要经常更换，材料成本较高。