Najbardziej obfity izotop magnezu ma 12 neutronów; dlatego jest technicznie znany jako magnez-24. Obliczanie liczby neutronów w izotopie dowolnego pierwiastka polega na odjęciu liczby atomowej tego elementu od jego masy atomowej. Liczba magnezu wynosi 12, a jego waga to nieco ponad 24.
Magnez ma trzy stabilne izotopy: Mg-24, Mg-25 i Mg-26. Spośród nich najbardziej powszechny jest Mg-24 i stanowi on ponad 78 procent naturalnie występującego magnezu. Mg-25 ma jeden neutron większy niż Mg-24, a Mg-26 ma jeszcze dwa. Niestabilne izotopy magnezu mieszczą się w zakresie od siedmiu do 28 neutronów, ale mają one okres półtrwania mierzony od minut do piksekund.
