Giống như tất cả các kim loại kiềm thổ, magiê có hai điện tử hóa trị, nghĩa là có hai điện tử ở lớp vỏ ngoài cùng của nó. Các điện tử hóa trị là những điện tử mà nguyên tử chia sẻ, nhận được hoặc mất đi khi tương tác với nguyên tử.
Các kim loại kiềm thổ bao gồm Nhóm IIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Magiê, giống như các kim loại kiềm thổ khác, có nhiều khả năng bị mất hai điện tử khi phản ứng với các nguyên tử khác, do đó tạo thành cation hóa trị hai. Điều này là do thực tế là các electron không có liên kết chặt chẽ với hạt nhân. Magiê cũng có ái lực điện tử thấp và độ âm điện thấp. Magie có số hiệu nguyên tử là 12.