稀土元素是元素周期表ⅢB族中的钪、钆、镧系等17元素的总称，常用R或RE表示。通常把镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu称为轻稀土或铈组稀土，钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tu、镱Tb、镥Lu、钇Y称为重稀土或钇稀土。稀土金属的化学活性很强，当和氧作用时生成稳定性很高的R2O3型氧化物，中国稀土资源极其丰富，储量大、品种全、有价值元素含量高、分布广，按氧化物计算的工业储量为国外总储量的2.2倍。
　　稀土元素的性质极其相近，在镁中的固溶度较大，且固溶度随温度的降低而急剧减小，在200℃时的仅为最大固溶度的1/10。除钪以外的其他稀土元素与镁在507℃~617℃内均存在共晶反应。富镁端共晶化合物类型随稀土素原子序数变化而改变。稀土在镁中的固溶度随其原子半径的增大而降低。Mg-RE合金晶界上网状分布的低熔点共晶化合物可以抑制显微疏松的形成，因而合金有很好的流动性，良好的可铸造性能，铸态合金的组织由等轴α-Mg固溶体晶粒和晶界网状化合物组成。时效时从α-Mg中析出细小沉淀相，有相当大的强化作用，同时晶界上的网状化合物阻碍晶界移动，因而Mg-RE合金有高的抗蠕变强度，成为一群有特色的高温镁合金。
　　Mg-RE合金有较大的时效强化作用，因为时效时从α-Mg过饱和固溶体中沉淀与α-Mg固溶体共格的GP区与β''相及β'相，以Mg-Nd合金为例，其沉淀序列为：
　　α-Mg→GP区→β''→β'（Mg3Nd）→β（Mg12Nd）
　　GP区呈盘状，与基体完全共格，过时效生成的平衡相为β（Mg12Nd），属体心四方晶系，与基体不共格。
　　Mg-RE合金通常还含有锌和锆，Zr可以显著细化合金铸造组织，Zn可以进一步提高合金的抗蠕变强度。镁-稀二元合金晶粒粗大，力学性能低，不能作为结构材料使用。加锆后，组织细化，才使铸造状态合金的力学性能上升到工程结构可以接受的水平，因此，Mg-RE合金均含有一定量的锆，如EK30A合金（Mg-Th3%RE-0.7%Zr）是首个以稀土为主要合金元素的高温铸造镁合金，在200℃以下有高的抗拉强度和抗蠕变强度，可以满足航空发动机一些零部件的工作环境要求。向Mg-RE-Zr系合金再加锌的四元合金具有更高的力学性能，EZ33A合金是这类合金的典型代表，有取代EK30A合金之势。在Mg-RE-Zr合金中加银可获得抗拉性能大为改善的新型合金EQ21A。
　　Mg-RE-Zn-Zr合金的显微组织由α-Mg固溶体和晶界上的块状化合物组成，锌的加入不但增加了晶界上化合物的数量，而且增强它们的连续性。在EZ23A合金中，稀土化合物为Mg9RE。
　　近些年来，耐热Mg-RE合金成了热门的研究课题。钇在镁中的固溶度高达12.5%，且随着温度的下降而减小，可形成有时效硬化能力的一系列合金。已开发出Mg-Y-Zn-Zr系合金、Mg-Y-Nd-Zn-Zr系合金、Mg-Y-Nd-Zr系合金。Mg-Y-Zn-Zr系合金有良好的综合力学性能和可铸造性能，长期工作温度可达300℃，若再添加Nd，可进一步改善其热强性能。还有可与铝基铸造合金抗蚀性当的抗腐蚀性能。由于钇价高，且不易与镁形成合金，可以用含75%钇、钆、铒等重稀土元素的混合稀土取代钇。
　　在Mg-Y-Nd系合金中，Mg-6Y-2Nd合金具有最高的抗拉强度和相当高的伸长率，WE54是该系合金获得商业应用的头一个，有优秀的高温性能，已用于制造航空器与赛气汽缸，不过此合金在150℃长期工作时，会有β''相的二次析出，使合金的塑性逐渐下降，以致不能再用。研究表明，适当减少钇含量，提升Nd含量，合金强度虽略有下降，但可以保持良好的塑性，WE43就是这样的一个合金。