镁离子和硫酸根离子能共存，硫酸镁是易溶于水的物质，所以镁离子与硫酸根离子可以大量共存。镁离子是由镁原子失去最外层的两个电子得到的，书写为Mg²+。

硫酸根也可称为硫酸根离子，是一种无机离子，化学式为SO₄²⁻。SO₄²⁻离子中，S原子采用sp3杂化，离子呈正四面体结构，硫原子位于正四面体体心，4个氧原子位于正四面体四个顶点。S－O键键长为149pm，有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。存在于硫酸水溶液，硫酸盐、硫酸氢盐等的固体及水溶液中。