化學轉化涂層具有結合強度高、成本低、耐腐蝕性好、操作簡單等優點，是工業上應用最廣泛的表面處理技術之一。簡單地將基板浸入轉化槽中，保持一定浸泡時間，就可以形成附著良好且不溶的結晶層或無定形層，以提升防腐性能和對油漆的附著力。鎂合金表面化學轉化膜的形成過程如下：

      （a）鎂合金基底浸泡在轉化液中，鎂基體（陽極）發生溶解，而氫在金屬間相（陰極）周圍優先析出；

        (b)金屬間化合物中H+的消耗引起局部pH值升高，促使金屬離子 Mx+與OH反應，生成高不溶性的M(OH)x或者氧化物MxOy;

        (c)隨著浸泡時間的延長，這些化合物核逐漸生長，直至覆蓋整個襯底表面形成轉化層。時間越長，轉化層厚度越厚。

        在汽車工業中，最常用的鎂合金轉化涂層是鉻酸鹽處理的涂層(如重鉻酸鹽、鉻錳和鉻酸洗)。鉻基轉化涂層具有良好的防腐性和耐磨性，涂層附著力和自修復能力強，但是高毒性使它的應用受到了很大限制。因此，后來又開發出一系列非鉻酸鹽化學轉化涂層來代替鉻基轉化涂層，如磷酸鹽基轉化涂層、錫酸鹽涂層、氟臭氧/氟鈦酸鹽涂層和稀土涂層。其中磷酸鹽涂層發展較快，應用廣泛且無毒，是替代鉻化涂層的重要手段之一，但也存在一些環境問題,例如，磷酸鹽溶液會產生大量的含有金屬離子的沉淀物，造成水體的富營養化。鈦基、鋯基以及鈦/鋯基轉化涂層是一種新型涂層，它們使用不含磷酸鹽化合物的浴液，避免了對環境的不利影響。目前，這類轉化涂層已經在鋁合金和一些鋼材的表面處理中商業化應用。

        化學轉化涂層主要用于提高防腐蝕性能和對后續有機涂層或面漆的附著力，并在運輸和貯存過程中起到保護鎂合金的作用。但化學轉化涂層一般比較薄、很脆弱，在組裝過程中容易損壞，因此其所提供的防腐蝕性能非常有限。例如，非鉻轉化涂層的厚度通常小于1μm。此外，化學轉化層的質量對前處理工藝、活化工藝以及 pH、浸泡時間、溫度等轉化參數非常敏感。要生產出均勻無缺陷的轉化涂層比較困難，因此開發更加堅固、無鉻化的轉化涂層，尤其是具有自修復能力的轉化涂層，顯得更加重要。