Aunque es el octavo elemento más abundante en el universo y el séptimo en la corteza terrestre, el magnesio nunca se encuentra libre en la naturaleza. El magnesio fue aislado por primera vez por Sir Humphry Davy, un químico inglés, mediante la electrólisis de una mezcla de óxido de magnesio (MgO) y óxido mercúrico (HgO) en 1808. En la actualidad, el magnesio puede extraerse de los minerales dolomita (CaCO3-MgCO3) y carnallita (KCl-MgCl2-6H2O), pero se obtiene con mayor frecuencia del agua de mar. Cada kilómetro cúbico de agua de mar contiene unos 1.300 millones de kilogramos de magnesio (12.000 millones de libras por milla cúbica).
El magnesio arde con una luz blanca brillante y se utiliza en pirotecnia, bengalas y bombillas fotográficas. El magnesio es el metal más ligero que se puede utilizar para construir cosas, aunque su uso como material estructural es limitado ya que arde a temperaturas relativamente bajas. El magnesio se alea frecuentemente con el aluminio, lo que hace que éste sea más fácil de laminar, extrudir y soldar. Las aleaciones de magnesio y aluminio se utilizan cuando se necesitan materiales fuertes y ligeros, como en aviones, misiles y cohetes. Las cámaras, las herraduras, las máscaras de los receptores de béisbol y las raquetas de nieve son otros artículos que se fabrican con aleaciones de magnesio.
El óxido de magnesio (MgO), también conocido como magnesia, es el segundo compuesto más abundante en la corteza terrestre. El óxido de magnesio se utiliza en algunos antiácidos, en la fabricación de crisoles y materiales aislantes, en la refinación de algunos metales a partir de sus minerales y en algunos tipos de cementos. Cuando se combina con agua (H2O), la magnesia forma hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), más conocido como leche de magnesia, que se utiliza habitualmente como antiácido y como laxante.
El sulfato de magnesio hidratado (MgSO4-7H2O), más conocido como sal de Epsom, fue descubierto en 1618 por un granjero de Epsom, Inglaterra, cuando sus vacas se negaron a beber el agua de un determinado pozo mineral. Probó el agua y descubrió que tenía un sabor muy amargo. También notó que le ayudaba a curar los arañazos y las erupciones de la piel. La sal de Epsom se sigue utilizando hoy en día para tratar pequeñas abrasiones de la piel.
Otros compuestos de magnesio son el carbonato de magnesio (MgCO3) y el fluoruro de magnesio (MgF2). El carbonato de magnesio se utiliza para fabricar algunos tipos de pinturas y tintas y se añade a la sal de mesa para evitar que se apelmace. Una fina película de fluoruro de magnesio se aplica a las lentes ópticas para ayudar a reducir el deslumbramiento y los reflejos.