Come tutti i metalli alcalino-terrosi, il magnesio ha due elettroni di valenza, nel senso che ci sono due elettroni nel suo guscio esterno. Gli elettroni di valenza sono quelli che un atomo condivide, guadagna o perde interagendo con altri atomi.
I metalli alcalino-terrosi comprendono il gruppo IIA nella tavola periodica degli elementi. Il magnesio, come gli altri metalli alcalino-terrosi, è più probabile che perda i suoi due elettroni quando reagisce con altri atomi, formando così cationi divalenti. Ciò è dovuto al fatto che gli elettroni non hanno un forte legame con il nucleo. Il magnesio ha anche un basso livello di affinità elettronica e bassa elettronegatività. Il magnesio ha un numero atomico di 12.