Magnezyum, çeşitli kimyasal tepkimelere girer: Oksijenle reaksiyon: Magnezyum, oksijenle hızla oksitlenerek yanar ve magnezyum oksit (MgO) oluşturur. Su ile reaksiyon: Magnezyum, magnezyum hidroksit (Mg(OH)2) ve hidrojen gazı (H2) üretmek için suyla şiddetli bir şekilde reaksiyona girer. Karbondioksit ile reaksiyon: Magnezyum, karbondioksit ile reaksiyona girerek magnezyum oksit ve karbon (C) oluşturur. Asitlerle reaksiyon: Magnezyum, asitlerle reaksiyona girerek hidrojen gazı ve magnezyum tuzu oluşturur. Ayrıca, magnezyumun klor, nitrat ve karbonat gibi çeşitli bileşiklerle de reaksiyonları vardır.