แมกนีเซียม (Mg) ช่วยในการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด เป็นองค์ประกอบหนึ่งของคลอโรฟิลล์จึงมีส่วนในการสังเคราะห์แสง และการสังเคราะห์โปรตีนด้วย แมกนีเซียมเป็นธาตุที่เคลื่อนย้ายได้ง่าย อาการขาดจึงมักเกิดกับใบแก่ก่อน ต้นข้าวที่ขาดแมกนีเซียมจะมีอาการคล้ายการขาดโพแทสเซียม คือจะมีสีซีด พื้นที่ระหว่างเส้นใบจะเป็นสีเขียวซีด โดยจะเกิดกับใบแก่ก่อนและเมื่อขาดมากขึ้นจะลามมาถึงใบอ่อน ในกรณีที่ขาดรุนแรงใบแก่ของข้าวจะกลายเป็นสีเหลือง ข้าวมีการแตกกอ จำนวนใบและขนาดใบปกติ แต่ใบจะบิดไปมาและโน้มลง (Droopy) ข้าวจะมีจำนวนและน้ำหนักเมล็ดลดลง คุณภาพเมล็ดไม่ดี การขาดแมกนีเซียมมักพบในดินที่เป็นกรดและมี CEC ต่ำ และดินทรายที่มีอัตราการซึมน้ำและการชะล้างสูง

        สาเหตุของการขาดแมกนีเซียมเกิดจากดินมีปริมาณแมกนีเซียมที่เป็นประโยชน์ไม่เพียงพอต่อการเจริญ
เติบโตของข้าว การจัดการเพื่อการป้องกันและแก้ไขการขาดแมกนีเซียมสามารถทำได้โดยใส่ปุ๋ยแมกนีเซียม ปุ๋ยคอกและวัสดุอินทรีย์อื่นๆ ให้กับข้าวอย่างพอเพียง เพื่อชดเชยกับธาตุอาหารที่สูญเสียไปจากการเก็บเกี่ยวผลผลิต
 

อาการขาดธาตุแมกนีเซียมในข้าว
ใบมีสีเหลืองในพื้นที่ระหว่างเส้นใบ เกิดกับใบแก่ก่อน	ใบธงอาจมีสีเหลืองด้วยเช่นกัน	การขาดแมกนีเซียมอาจเกิดได้ เมื่อใส่โพแทซในดินที่มีปริมาณแมกนีเซียมต่ำ