牺牲阳极保护法是利用电化学原理，由活泼金属（锌、铝等）在海水介质中与被保护材料构成电性连接，自身作为阳极被加速腐蚀，使被保护材料成为阴极而得到保护。常用的牺牲阳极材料主要有锌基、铝基和镁基三种。用牺牲阳极保护金属不需要外加电源、不会干扰临近金属设施、电流分散能力好、易于管理和维护，在防腐蚀工程中得到了广泛的应用。镁牺牲阳极比其他牺牲阳极密度小、电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压大，特别适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。
镁的特点是密度小，电位负，极化率低，单位发生电量大，具有高的化学活性，镁的标准电极电位为-2.73V (EH )，在海水中的稳定电位为-1.45V，金属镁是制作阴极防蚀用的牺牲阳极的理想材料。牺牲阳极法阴极保护是用比钢铁的对地电位还要低的金属如镁合金、铝合金和锌合金制成的阳极与被保护物（如石油管线和热水器内胆等）连接，以阳极的腐蚀为代价，使被保护物不被腐蚀。为这种目的生产的阳极称为牺牲阳极。
在阳极保护领域，锌合金、铝合金阳极已经在包括海洋钢铁设施、海上平台、船舶、输油管路等诸多领域取得了极好的经济效益和社会效果。但是，在土壤干燥条件下，效果并不明显，且表面腐蚀层不易溶解、脱落，阻抗增长，电流效率下降。而镁阳极操作电位可达-1.5V ，比之铝阳极-1.1V，锌阳极-0.8V均优，电容量是锌阳极的1.9倍，且电流输出稳定，表面腐蚀层易溶解、松落，电效一般都达到50%以上。
镁合金牺牲阳极的基本特点包括:
(1）镁阳极的电极电位较负，驱动电压高，可用于电阻率较高的土壤和淡水环境中;
(2)镁表面难以形成有效的保护膜，可持续放电;
(3）镁是人体必需的元素，对人体无毒副作用，环保健康;
(4）镁阳极热稳定性好，高温环境可稳定工作。
镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-Al-Zn-Mn系合金等三类,其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低,对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。但不足之处是它们的电流效率都不高,通常只有50%左右，比锌合金和铝合金牺牲阳极的电流效率要低得多。在镁中加入适量A1、Zn和Mn等元素组成合金,可使镁阳极的电化学性能得到改善。
镁牺牲阳极根据开路电位的高低又分为高电位和低电位镁阳极两种，按生产工艺可分为铸造阳极和挤压阳极。为了适应各种环境，针对不同的保护对象，镁阳极可以做成各种各样的形状，如在土壤及水中常用的为D形和梯形截面的铸造阳极，在热交换器中多用挤压的圆柱形阳极，在高电阻率土壤中或套管内多用带状高电位镁阳极,在水下常用半球形阳极，在低电阻率环境中复合阳极是理想的阳极。
