Chlorofilas ir magnis yra giminingi tuo, kad chlorofilo molekulėje yra magnio jonų. Žalieji augalai fotosintezei priklauso nuo chlorofilo, o chlorofilo gamybai reikalingas magnis. Todėl šis elementas yra esminė žaliųjų augalų maistinė medžiaga. Fotosintezės procese žalieji augalai naudoja saulės spindulių energiją gliukozei iš vandens ir anglies dioksido sintetinti. Deguonis gaminamas kaip šalutinis šios reakcijos produktas, todėl šis procesas daugiausia yra atsakingas už deguonies lygio palaikymą planetoje.
Chlorofilo struktūra leidžia jam atlikti lemiamą vaidmenį fotosintezėje. Chlorofilo molekulės yra porfirinai, junginių grupė, kuri turi bendrą keturių azoto atomų išsidėstymą su erdve centre, leidžiančia joms įtraukti metalo joną, kuris gali prisijungti prie azoto atomų. Šis darinys egzistuoja centre esančiose chlorofilo ir magnio jonų molekulėse. Porfirinai dažnai būna stiprios spalvos, nes jie linkę sugerti tam tikrų dažnių šviesą. Chlorofilas labai efektyviai sugeria raudoną ir mėlyną šviesą, palikdamas žalią šviesą atsispindėti atgal; tai lemia žalių augalų spalvą.
Fotosintezė apima daugybę etapų, tačiau iš esmės ji apima elektronų perkėlimą iš vandens (H2O) į anglies dioksidą (CO2), išlaisvinant deguonį (O2) iš anglies dioksido, o tai leidžia vandeniui susijungti su anglimi, kad susidarytų. gliukozė (C6H12O6) – paprasčiausias angliavandenis. Procesas yra labai sudėtingas, bet vyksta pagal lygtį: 6H2O + 6CO2 6O2 + C6H12O6. Gliukozė yra pagrindinis energijos šaltinis augalų ląstelėms ir gyvūnams, kurie ją gauna tiesiogiai arba netiesiogiai iš augalų. Vienu esminiu žingsniu chlorofilo sugeriama šviesa sužadina molekulėse esančius elektronus, todėl jie gali būti perkelti į kitas molekules. Chlorofilas ir magnis yra sujungti šiame etape, nes magnis padeda molekulei sugerti šviesą ir palaiko elektronus sužadintus, kad juos būtų galima perkelti.
Be savo vaidmens chlorofile, magnis taip pat dalyvauja sulaikant anglies dioksidą, kuris suteikia anglį gliukozės gamybai. Jis padeda suaktyvinti fermentą ribulozės-1,5-bifosfato karboksilazės oksigenazę (RuBisCO), kuri katalizuoja anglies dioksido įsiskverbimą į molekules, kurios dalyvauja fotosintezėje. Šis procesas vadinamas anglies dioksido fiksavimu.
Chlorofilo gamyba ir magnio prieinamumas dirvožemyje yra glaudžiai susiję. Magnio trūkumas augaluose pasireiškia lapų pageltimu tarp gyslų. Tai žinoma kaip chlorozė ir dažniausiai pastebima senesniuose lapuose, nes augalas suskaidys chlorofilą senesnėse augalo dalyse, kad išlaikytų lygius aktyviai augančiose vietose. Jei dirvožemyje šio elemento trūksta, juos galima apdoroti magnio šaltiniu, pvz., sumaltu dolomito kalkakmeniu arba magnio sulfatu, dar vadinamu Epsom druskomis.