Joseph Black n'a pas découvert l'existence du magnésium, mais il a découvert grâce à ses expériences que le magnésium est son propre composé. Ses premières expériences comprenaient le mélange de sel de magnésium avec des acides.
Joseph Black était étudiant à l'Université d'Édimbourg en 1755 lorsqu'il a écrit ses découvertes sur le magnésium dans sa thèse, "Expériences sur la magnésie alba, la chaux vive et quelques autres substances alcalines". Après que Black ait découvert que le magnésium dégageait son propre carbonate de calcium lorsqu'il était mélangé à de l'acide, il a chauffé le mélange d'acide et de magnésium et a constaté que le magnésium ne bouillonnait pas et ne se dissolvait pas dans l'acide. Il l'a ensuite mélangé à de l'eau et a constaté que le magnésium n'y était pas soluble.
Il a pesé le magnésium, et quand il pesait moins, il a émis l'hypothèse que c'était dû au gaz qu'il dégageait lorsqu'il était mélangé à de l'acide. Pour vérifier cela, il a ajouté du carbonate de potassium en quantité manquante de magnésium, et la substance pesait à nouveau le même poids. Cela l'a amené à conclure que le magnésium était son propre composé.
Black a poussé ses études plus loin en 1756 lorsqu'il a étudié le calcium au lieu du magnésium. Alors que Black a été le premier à reconnaître le magnésium comme son propre composé, Sir Humphry Davy a été le premier à l'isoler en 1808.
