硫酸镁中毒所产生的症状，主要是由于硫酸镁过量，引起体内镁离子浓度过高所造成的。镁离子是体内多种酶催化作用所需要的离子，是ATP酶的激活剂，能够激活心肌细胞膜上的钠钾ATP酶。
当镁离子过高时，可以抑制心脏，引起心率减慢，抑制心肌收缩，甚至能够影响到骨骼肌收缩。
而钙剂能够拮抗镁离子，目前认为可能钙剂可以与镁相互竞争神经细胞上的同一受体，因此增加钙离子的浓度，能够拮抗镁离子所产生的副作用，所以钙剂可以抢救硫酸镁中毒。