基态镁原子(Mg)的核外电子排布式为1s(2)2s(2)2p(6)3s(2)或简化为[Ne]3s(2)，其中3s(2)是价电子层排布式。
当失去最外层3s亚层上两个电子形成带有两个单位正电荷的阳离子即镁离子Mg2+。镁属于碱土金属，镁能与氧气，氮气，二氧化碳反应，则反应的化学方程式分别为
2Mg+O2=2MgO(加热) 3Mg+N2=Mg3N2(加热)
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