Считают, что в основе патогенеза гипомагниемии лежит нарушение ионного равновесия в организме. Снижение уровня магния в крови сопровождается развитием гипокальциемии и гиперкалиемии. Изменяется соотношение магния и кальция к калию, кальция к фосфору, что приводит к повышению нервномышечной возбудимости.
Передача импульсов с нерва на мышцу нарушается, и могут развиваться судорожные явления. Расстройства вегетативной иннервации обусловливают патологические изменения деятельности органов дыхания, кровообращения, пищеварения и других систем организма. В результате спазма бронхов нарушается внешнее дыхание. Бронхоспазм может стать причиной развития эмфиземы легких. Ослабляются или даже подавляются моторная и эвакуаторная функции желудочно-кишечного тракта. Может быть невроз сердца.