O isótopo mais abundante do magnésio tem 12 nêutrons; é, portanto, tecnicamente conhecido como magnésio-24. O cálculo do número de nêutrons em um isótopo de qualquer elemento envolve subtrair o número atômico desse elemento de seu peso atômico. O número do magnésio é 12 e seu peso é pouco mais de 24.
O magnésio tem três isótopos estáveis: Mg-24, Mg-25 e Mg-26. Destes, o Mg-24 é o mais comum e representa mais de 78% de todo o magnésio que ocorre naturalmente. O Mg-25 possui um nêutron a mais do que o Mg-24 e o Mg-26 possui dois a mais. Os isótopos instáveis de magnésio variam de sete a 28 nêutrons, mas têm meia-vida medida de minutos a picossegundos.
