镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、铸造性能好等优点，在汽车业、飞机制造业以及电子产品等方面应用越来越广，但是由于常温下塑性较差，应用受到限制。研究表明，孪晶的形成能够提高镁合金的塑性，且影响铸态镁的成形性、屈服强度等，因此，研究环境中常见元素对镁孪晶的影响，可以有效指导镁合金的应用环境，从而提高镁合金的应用效率。本文运用第一性原理计算方法探究了环境中常见元素氢、氧和氮对镁中常见孪晶{1011}、{1012}、和{1013}孪晶的影响。确定了氢、氧、氮原子在孪晶中最稳定固溶位置，计算了固溶元素对孪晶解理能、电子局域函数及态密度的影响。计算结果表明，对于{1011}和{1012}孪晶，氢和氧的最稳定固溶位置均在孪晶界上，而氮原子的最稳定固溶位置在孪晶内部远离孪晶界，而对于{1013}孪晶，固溶原子的加入造成去孪晶化，加入固溶原子后仍能保持孪晶结构的体系能量较高，处于亚稳状态；固溶前后孪晶解理能的变化表明，{1011}孪晶中氢的脆化作用比较明显，而氧和氮不会对其造成脆化，{1012}孪晶中，三种固溶元素对其均有脆化作用，作用强度按氢、氧、氮的顺序依次降低，对于{1013}孪晶，氢和氧均有一定的脆化作用，且氢的脆化作用更强，而氮的固溶没有造成孪晶脆化；电子局域函数和电子态密度的计算结果表明，三种固溶元素与镁原子之间均以金属键的形式连接，且其固溶均不会影响孪晶的金属本质。