Quando gli ioni magnesio vengono aggiunti ad una soluzione di EDTA, avviene una reazione di complessazione. L'EDTA è un ligando esadentato, il che significa che ha sei atomi donatori che possono legarsi a uno ione metallico. Nel caso del magnesio, l'EDTA forma un complesso 1:1, con lo ione magnesio legato a tutti e sei gli atomi donatori dell'EDTA. La reazione può essere rappresentata come segue:

$$\text{Mg}^{2+}+\text{EDTA}^{4-}\rightleftharpoons\text{MgEDTA}^{2-}$$

La costante di equilibrio per questa reazione è molto grande, indicando che la reazione procede sostanzialmente fino al completamento. Ciò significa che tutti gli ioni magnesio nella soluzione verranno complessati dall'EDTA.

La complessazione del magnesio da parte dell'EDTA è importante in numerose applicazioni analitiche. Ad esempio, l'EDTA viene utilizzato per mascherare gli ioni magnesio per evitare che interferiscano con altre reazioni. L'EDTA viene utilizzato anche per determinare la concentrazione di magnesio in una soluzione titolando la soluzione con una soluzione standard di EDTA.