二氧化镁（MgO₂）作为一种重要的无机化合物，其独特的化学性质使其在多个领域展现出实用价值。作为氧化剂使用时，它的稳定性优于过氧化氢，特别适用于需要缓慢释放氧气的场景，比如土壤修复和水处理过程中对有机污染物的降解。在环保领域，其分解产物仅为镁和水，不会产生二次污染。
工业应用中，二氧化镁常作为阻燃添加剂与高分子材料复合使用，当温度升高至300℃以上时能持续释放活性氧，有效阻断燃烧链式反应（阻燃效率可达UL94V-0级）。需要注意的是，这种特性使其在电缆绝缘材料和建筑防火涂料中具有不可替代性，尤其是对阻燃性能要求严格的航空航天材料。
医疗方面，二氧化镁的温和氧化特性被用于创面消毒，其释放的活性氧浓度可控（0.5-3ppm范围），不会像强氧化剂那样损伤健康组织。某些特殊剂型还被开发为胃酸调节剂，通过在胃液中缓慢分解来中和过量胃酸，这种缓释机制比传统抗酸剂作用时间延长2-3倍。
农业上常利用其双重功能：既能作为镁元素补充肥料（含镁量约43%），又能通过氧化作用杀灭土壤病原菌。特别在温室种植中，将二氧化镁粉末与基质混合使用，可同时解决缺镁性黄叶病和土传病害两个难题。最新研究发现，纳米级二氧化镁在锂硫电池中能有效抑制多硫化物的穿梭效应，使电池循环寿命提升至500次以上（容量保持率＞80%）。
