Cada átomo neutro de magnésio tem 12 elétrons. Os elétrons orbitam ao redor do núcleo, que contém os prótons e nêutrons.
O magnésio tem um número atômico de 12. Enquanto o átomo for neutro, o número de elétrons é igual ao seu número atômico. Os 12 elétrons são organizados em três níveis de energia, ou camadas de elétrons. A primeira camada tem dois elétrons, a segunda camada tem oito elétrons e a terceira camada tem dois elétrons.
É possível que o magnésio forme ligações iônicas com alguns elementos. As ligações iônicas são formadas quando um átomo cede elétrons e o outro ganha elétrons. Por exemplo, quando o magnésio se combina com o oxigênio para formar óxido de magnésio, ele cede dois elétrons. Isso forma um íon de magnésio com uma carga positiva.