海水中的鎂，主要是以氯化鎂和硫酸鎂的形式存在。大規模的從海水制取金屬鎂的工序並不復雜，將石灰乳加入海水，沈澱出氫氧化鎂，註入鹽酸，再轉化成無水氯化鎂。海水制鎂的中間產品氫氧化鎂還可用於制取氧化鎂、碳酸鎂等其它產品。我們每天用的牙膏，它的主要成分是碳酸鎂；水暖工在水管上包上壹層白白的石灰壹樣的東西，是水管在冬天-10℃左右也不致凍裂，這也是碳酸鎂的功勞；甚至橡膠制造上也常用碳酸鎂作填充材料。鎂是海水中濃度占第三位的元素。據估計，在每立方公裏的海水中，可提取鎂130萬噸。海鹽產量高的國家多利用制鹽苦鹵生產各種鎂化合物。缺乏陸地鎂礦的國家，還直接從海水中大量生產金屬鎂，和各種鎂鹽。現今，世界上金屬鎂和鎂化合物很大壹部分直接或間接取自海水。
到21世紀初期，從鹵水中提取的產品主要是氯化鎂、硫酸鎂、氧化鎂和氫氧化鎂等。 用海水提鎂時，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氫氧化鎂的懸濁液，這是為了讓鎂元素得到富集提純。待沈澱沈降後取出沈澱，經洗滌後得到純度很高的氫氧化鎂。它沒有多大用途，必須使它變成有用的氧化鎂和金屬鎂。
氫氧化鎂不穩定，受熱後分解成氧化鎂和水。
Mg(OH)2----MgO+H2O
要使+2價的鎂離子得到電子而還原成單質鎂，是比較困難的。如果用類似煉鐵的方法冶煉鎂，需要很高的溫度。例如在2000℃下用焦炭還原氧化鎂，才能制得單質鎂。這樣得到的鎂常含有較多的雜質。
MgO+C----Mg+CO↑
因此，工業上常用電解法使鎂離子在陰極得到電子，還原成單質鎂。用電解 的方法冶煉鎂，先要獲得含有鎂離子的熔融液。在鎂的化合物中，典型的離子化合物有氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂的熔點太高（2800℃），而氯化鎂的熔點要低得多（714℃）。所以人們選擇氯化鎂作為電解制取鎂的原料。
用鹽酸溶解氫氧化鎂（或氧化鎂），再使溶液濃縮，就得到氯化鎂。
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
在熔融的氯化鎂中有能自由移動的鎂離子。通入直流電後，氯離子向陽極移動，在陽極上失去電子，氧化成氯原子，兩個氯原子結合成1個氯分子；鎂離子向陰極移動，在陰極上得到電子，還原成單質鎂。兩個電極上發生的反應是
陽極：2Cl--2e=Cl2↑
陰極：Mg2++2e=Mg
總的電解反應方程式可以表示如下：
通電
MgCl?(l)==電解== Mg(s)+Cl?(g)↑ 為了防止生成的鎂在高溫下被空氣中的氧氣氧化，電解時需要在特殊的真空環境下或是在氯化氫氣體作保護氣的條件下進行。