Mg. 원자 번호 12, 원자량 24.32. 동위 원소의 질량수(붕괴 형식, 존재비) 23(β^＋), 24(78.60%), 25(10.11%), 26(11.29%), 27(β^－), 28(β^－). 명칭은 소아시아 지방의 지명 Magnesia에서 유래한다. 1808년 H. Davy가 산화마그네슘의 전해 결과 아말감으로서 얻었으며, 1829년 A.A.B. Bussy가 염화마그네슘을 칼륨으로 환원하여 처음으로 금속을 유리했다. 1886년 독일에서 카날석의 용해 전해가 성공, 공업적으로 생산되게 되었다.

【존재】
클라크수 1.93. 천연에 유리해서는 산출되지 않지만, 지구상에 널리 다량 존재하며, 지각 중에서는 나트륨, 칼륨에 이어서 제8위이다. 능고토석, 고회석, 카날석, 사리염 등의 광물 외에 규산염으로서 지각을 구성하고 있다(⇀ 마그네슘 광물). 또 가용성 염류로서 광천, 해수 중에 존재하며, 식물의 엽록체 중에는 클로로필로서 포함되고 동물의 생리에도 중요한 역할을 갖고 있다(⇀ 마그네슘의 대사).

【제법】
플루오르화마그네슘 또는 염화마그네슘에 각각 알칼리 금속의 혼합 플루오르화물 또는 혼합 염화물을 가해, 그들의 용해염을 전해하여 얻어진다. 또 산화마그네슘을 탄소, 탄화칼슘 또는 페로실리콘으로 환원하는 열환원법도 공업적으로 이루어지고 있다(⇀ 마그네슘의 공업적 제법).

【정제법】
최근 Ti, Zr, Be, U 등의 순금속 요구가 많아짐에 따라서 그들의 제조 때 환원제로서 순도가 높은 마그네슘이 많이 사용되게 되었으며, 고순도 마그네슘의 제조가 증가되었다. 시판되는 전해 마그네슘의 순도는 99.9~99.97%로, 불순물은 일반적으로 Cu, Fe, Mn, Si, Pb 등이다. 이들을 제거하기 위해 마그네슘을 비교적 저온에서 진공 증류하면 순수한 제품(~99.99%)을 얻을 수 있다.

【구조】
결정 구조는 육방 밀집 격자. 공간군 －P6₃/mmc, 격자 상수 a 3.2094, c 5.2103Å(25℃). 결합 간격 Mg-Mg 3.22Å.

【물리적 성질】
은백색의 가벼운 금속으로 상당히 연성이 풍부하며, 얇은 박과 가는 철사로 할 수 있다. 녹는점 650℃, 끓는점 1107℃, d²⁰ 1.74. 브리넬 경도 25. 영률 0.42×10⁶kg/cm². 강성률 0.16×10⁶kg/cm². 선팽창률 26.10×10^－6deg^－1(0~100℃). 비열 0.243cal/degㆍg(20℃), 용해열 2.160kcal/그램원자, 기화열 31.5kcal/그램원자. 연소열 145.8kcal/그램원자. 엔트로피 S 35.53cal/degㆍ그램원자(25℃, 1기압). 비저항 4.46×10^－6Ωㆍcm(20℃). 상자성, 자화율 0.25×10^－6e.m.u. 가공, 용해는 융제(염화물 또는 플루오르화물의 혼합염)로 표면을 가린 상태에서 실시한다. 주조도 산화 방지 때문에 황 가루를 살포한다. 최근 0.01~0.005%의 Be 첨가로 끓는 용액의 연소 방지는 잘 되고 있다. 가공 경화가 크므로 냉간에서는 가공할 수 없다. 250~475℃에서 압연, 단조, 압출, 인발 등을 한다. 150~300℃로 가열하면 재결정 연화한다. 기계적 성질의 일례를 다음 표에 나타낸다.

【화학적 성질】
건조한 공기 중에서는 표면이 얇은 산화물의 막으로 덮여지므로, 실온에서는 산화가 진행되지 않지만, 습한 공기 중에서는 신속하게 광택을 잃고 희미한 색이 된다. 얇은 막 또는 분말을 공기 중에서 강하게 가열하면 눈부신 빛을 발하고 타며 산화마그네슘을 생성하고 일부는 질화마그네슘이 된다. 질소와는 고온에서 직접 반응한다. 마그네슘 증기는 저압 수소 중에서 MgH에 의한 띠스펙트럼을 나타내 보이지만, 수소화물이 유리된다는 확실한 증거는 없다. 플루오르와는 상온에서 심하게 반응하며, 습한 염소 중에서는 발화한다. 브롬, 요오드와는 고온에서 화합하여 할로겐화마그네슘을 생성한다. 고온에서 황, 셀렌, 인, 비소, 안티몬과 화합하여 탄소, 규소, 붕소 등과도 직접 화합한다. 적열 상태에서 일산화탄소, 이산화탄소, 산화질소, 일산화이질소, 이산화황을 환원하며, 또 대부분의 금속 산화물을 환원하여 금속을 유리한다. 찬 물에는 거의 침해되지 않는데, 이것은 산화 피막에 의해 표면이 보호되고 있기 때문이다.

마그네슘 아말감은 찬 물과도 심하게 반응하고, 마그네슘 분말은 뜨거운 물 속에서 수소를 발생하며 수산화마그네슘을 생성한다. 과산화수소와 반응하여 수산화물을 생성한다. 묽은 산에는 수소를 발생하며 녹는다. 진한 황산과는 이산화황, 황화수소를 발생하여 반응하며, 진한 질산과는 산화질소와 소량의 질소, 일산화이질소, 수소를 발생하여 질산암모늄도 생성한다. 묽은 질산에서는 수소와 산화질소를 발생하며 녹는다. 알칼리 수용액에는 녹지 않지만 암모니아가 공존하면 용해된다. 액체 암모니아에 녹는다. 수은과 아말감을 만들며 다른 많은 금속과 합금을 만든다. 메탄올과 200℃에서 반응하여 마그네슘메톡시드를 생성한다. 에테르 용액 중에서 많은 유기 요오드 화합물과 반응하며, 요오드화알킬마그네슘을 만든다(⇀ 그리냐르 반응).

【분석법】
발광 분광 분석 : 불꽃법에 이용되는 분석선은 다음 표와 같다.

방사화 분석 : ²⁶Mg(n, γ) 반응을 이용한다. 존재도 11.29%, 생성되는 핵종의 반감기 9.5분, 방사화 단면적 0.0056반, 감도 0.15μg(⇀ 마그네슘 이온의 분석법).

【용도】
순금속의 상태에서는 산화되기 쉬운 성질을 이용한 용도가 많다. 마그네슘 리본, 마그네슘 분말 상태로 플래시 램프, 게터, 단열재 등에 사용된다. Ti, Zr, Be, U 등 순금속 제조용 환원제, 각종 금속, 합금의 탈산제, 철강 재료 등의 전기 방식 등에 사용된다. 각종 마그네슘 합금은 실용 합금 재료 중 가장 가벼우므로, 그 특징을 살려 각 방면에 이용되고 있다.