När magnesiumjoner tillsätts till en lösning av EDTA sker en komplexbildningsreaktion. EDTA är en hexadentatligand, vilket betyder att den har sex donatoratomer som kan binda till en metalljon. När det gäller magnesium bildar EDTA ett 1:1-komplex, med magnesiumjonen bunden till alla sex EDTA-donatoratomerna. Reaktionen kan representeras enligt följande:

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

Jämviktskonstanten för denna reaktion är mycket stor, vilket indikerar att reaktionen fortskrider i huvudsak till fullbordan. Detta innebär att alla magnesiumjoner i lösningen kommer att komplexbindas av EDTA.

Komplexbildningen av magnesium med EDTA är viktig i ett antal analytiska tillämpningar. Till exempel används EDTA för att maskera magnesiumjoner för att förhindra att de stör andra reaktioner. EDTA används också för att bestämma koncentrationen av magnesium i en lösning genom att titrera lösningen med en standardlösning av EDTA.