镁合金牺牲阳极这种类型的阴极保护，主要原理是通过将被保护金属，和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金，即牺牲阳极相连，进而使得被保护体极化以降低腐蚀速率。在被保护金属与牺牲阳极所形成的电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故此称之为“牺牲”阳极，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护。

牺牲阳极一般为一些活性金属，例如锌、铝和镁等，根据电位序列，这些都是比较活跃的金属材料。阴极保护电流主要是由牺牲阳极，和受保护结构之间的电位差引起的。使用的阳极类型，通常取决于电解质的电阻率和化学组成等因素。

该类型的阴极保护优点主要有：单次投资费用低，运行过程中基本不需要支付维护费用；保护电流的利用率较高，不会产生过保护；对邻近的地下金属设施无干扰影响；适用于厂区和无电源的长输管道以及小规模的分散管道保护；施工技术简单，平时不需要特殊、专业的维护管理等。

牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上，和低土壤电阻率环境中。此外当没有供电条件，或出现不经济的情况时，才有应用价值。适用于土壤中的牺牲阳极材料主要是镁，在海水中是锌和铝。为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻，土壤中的牺牲阳极周围应采用化学填包料，主要由75%的硫酸钙，20%的膨润土和5%硫酸钠混合而成。

牺牲阳极不能埋放在焦炭中，在成组使用时，阳极间距至少应是3m。阳极顶部土壤覆盖层厚度至少为0.6m。为了能够测量断电电位，牺牲阳极应通过测量盒与管道相连接，牺牲阳极在交流牵引系统附近地区应用时，阳极体上的交流感应持续电压不应超过20V 。