Las otras partículas subatómicas que forman un átomo de magnesio además de los protones y los electrones son los neutrones. Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones no tienen carga. El núcleo de un átomo de magnesio contiene 12 protones y 12 neutrones, mientras que la nube de electrones contiene 12 electrones. La cantidad de protones en un átomo determina qué elemento es, por lo que todos los átomos de magnesio tienen 12 protones. Sin embargo, el número de neutrones puede variar, dando lugar a diferentes isótopos de un mismo elemento. El magnesio tiene tres isótopos estables:magnesio-24, magnesio-25 y magnesio-26. Los tres isótopos del magnesio tienen 12, 13 y 14 neutrones, respectivamente.