Podobnie jak wszystkie metale ziem alkalicznych, magnez ma dwa elektrony walencyjne, co oznacza, że w jego zewnętrznej powłoce znajdują się dwa elektrony. Elektrony walencyjne to te, które atom dzieli, zyskuje lub traci w interakcji z dodatkowym atomy.
Metale ziem alkalicznych zawierają grupę IIA w układzie okresowym pierwiastków. Magnez, podobnie jak inne metale ziem alkalicznych, z większym prawdopodobieństwem traci swoje dwa elektrony podczas reakcji z innymi atomami, tworząc w ten sposób dwuwartościowe kationy. Wynika to z faktu, że elektrony nie mają silnego wiązania z jądrem. Magnez ma również niski poziom powinowactwa elektronowego i niskiej elektroujemności. Magnez ma liczbę atomową równą 12.
