Her nötr magnezyum atomunun 12 elektronu vardır. Elektronlar çekirdeğin etrafındaki protonları ve nötronları içeren yörüngede.
Magnezyum atom numarası 12'ye sahiptir. Atom nötr olduğu sürece, elektron sayısı atom numarası ile aynıdır. 12 elektron üç enerji seviyesinde veya elektron kabuğunda düzenlenmiştir. İlk kabuğun iki elektronu, ikinci kabuğun sekiz elektronu ve üçüncü kabuğun iki elektronu vardır.
Magnezyumun bazı elementlerle iyonik bağlar oluşturması mümkündür. İyonik bağlar, bir atom elektronlardan vazgeçtiğinde diğeri elektron kazandığında oluşur. Örneğin, magnezyum, magnezyum oksit oluşturmak için oksijenle birleştiğinde, iki elektron verir. Bu, pozitif yüklü bir magnezyum iyonu oluşturur.
