Magnéziumhiány alakulhat ki a következő kóros állapotok, illetve betegségek következtében:
- a gyomor-bél rendszeren keresztül történő veszteség: vékony- és vastagbélgyulladás, felszívódási zavar, vékonybélszakasz-eltávolítás miatt;
- a vesén keresztül történő veszteség – megnövekedett vizeletmennyiség, veseelégtelenség, cukorbetegség, az agyalapi mirigy egy hormonjával kapcsolatos zavar (ún. diabétesz inszipidusz) – miatt;
- a belső elválasztású mirigyek betegségei [elsődleges mellékpajzsmirigy-túlműködés, a só- és vízháztartásért felelős egyik mellékvesekéreg-hormon (aldoszteron) túlműködése, pajzsmirigy-túlműködés] miatt;
- a máj- és a hasnyálmirigy betegségei (májzsugorodás, hasnyálmirigy-gyulladás, alkoholizmus) miatt;
- különböző gyógyszerek alkalmazása mellett, mint a vízhajtók, szívglikozidok, gentamicin, amfotericin B, ciszplatin, D-penicillamin, ciklosporin, valamint egyes hormonkészítmények (T3, T4, kortikoszteroidok, inzulin);
- magnéziumhiányos mesterséges táplálás következtében;
- hiányos, illetve elégtelen táplálkozás (éhezés, koplalás, fehérjedús táplálkozás) következményeképp;
- elektrolit- és pH-eltolódás miatt (magas kalciumszint, alacsony foszfátszint a vérben, a vér vegyhatásának savas irányú eltolódása).