本发明公开了一种氢氧化镁膜层及其制备方法与系统。所述制备方法包括：至少使作为阴极的导电金属基底、阳极与电解液共同构建电化学反应体系,其中,所述电解液包括包含镁离子；使所述电化学反应体系通电进行电解,并且在电解过程中,向所述电解液中同时连续补充添加剂、碱液和硝酸根离子,所述添加剂包括黄原胶以及葡萄糖或其衍生物的组合；促使氢氧化镁膜层向紧密片状排列结构生长,从而在所述阴极表面沉积形成厚度均匀、与导电金属基底结合牢固的氢氧化镁膜层。本发明所制备的氢氧化镁膜层产物厚度均匀,形貌结构富有规律性,与基底结合牢固,解决了以往电沉积法制备的氢氧化镁薄膜容易破裂、剥落、形貌和结构均匀性差等问题。