Chaque atome neutre de magnésium a 12 électrons. Les électrons orbitent autour du noyau, qui contient les protons et les neutrons.
Le magnésium a un numéro atomique de 12. Tant que l'atome est neutre, le nombre d'électrons est le même que son numéro atomique. Les 12 électrons sont disposés en trois niveaux d'énergie, ou couches d'électrons. La première coquille a deux électrons, la deuxième coquille a huit électrons et la troisième coquille a deux électrons.
Il est possible que le magnésium forme des liaisons ioniques avec certains éléments. Des liaisons ioniques se forment lorsqu'un atome cède des électrons et que l'autre en gagne. Par exemple, lorsque le magnésium se combine avec l'oxygène pour former de l'oxyde de magnésium, il cède deux électrons. Cela forme un ion magnésium avec une charge positive.