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利用高温压缩实验研究了铸态Mg-5.21%Li-3.44%Zn-0.32%Y-0.01%Zr合金的热变形行为，分析了合金的流变曲线特征，建立了合金的流变应力本构方程及热加工图，并且分析了合金在各个状态下的显微组织特征，得出实验合金热加工的最佳成型工艺参数，最后通过热挤压实验进行了验证。实验铸态合金由α-Mg基体、β-Li相、稀土W-Mg3Zn3Y2相及Mg0.97Zn0.03相组成。铸态合金在室温拉伸变形时具有显著的加工硬化现象，其强度与塑性有较好配合：σ0.2＝92.3MPa，σb＝165.7MPa，δ=14.5%。铸态实验合金在不同条件下压缩变形时，都具有较显著的加工硬化效应且变形温度越低这种现象越明显。应变量较小时的流变曲线均具有动态再结晶的典型特征，随着应变量的增大加工硬化占主导地位，流变曲线都有所上升；合金的热变形行为可用双曲正弦函数形式的本构方程较准确的描述；由于稀土元素的添加，合金的平均热变形激活能（Q≈136.41kJ/mol）及平均应力指数（n≈5.28）都较高；在温度低于250℃时第二相粒子增强和Mg的自扩散控制了实验条件下合金的热变形行为；而温度高于250℃时，合金的变形行为主要受位错攀移和Mg的自扩散控制。热加工图显示实验合金存在两个峰值效率区，在峰值效率区对应的变形条件下变形时以DRX为主的软化作用占主导地位而有利于合金塑性成型，因此合金最优热加工参数范围为：T=300℃左右、ε=0.001s-10.01s-1以及T=350400℃、ε=0.001s-10.1s-1。压缩态下合金中的析出相主要为MgZn2相和稀土W-Mg3Zn3Y2相。实验合金中β相含量较少且在所有的变形条件下都迅速发生了动态再结晶；在T＜300℃时合金中细密分布的MgZn2相抑制了α相的DRX，T＞300℃后MgZn2相逐渐固溶进基体中，合金中破碎的W相为α相的DRX形核提供了有利位置，变形参数为DRX晶粒尺寸的决定性因素。依据最佳成型工艺参数对铸态合金进行热挤压获得的挤压态合金在室温拉伸变形过程中仍有一定的加工硬化效应，挤压态合金的综合力学性能较铸态得到了显著提高，强度和塑性仍有较好的配合：σ0.2=132MPa，σb=215MPa，δ=20.9%。