Cel mai abundent izotop de magneziu are 12 neutroni; este, prin urmare, cunoscut sub denumirea de magneziu-24. Calculul numărului de neutroni într-un izotop al oricărui element implică scăderea numărului atomic al elementului de la masa atomică. Numărul de magneziu este de 12, iar greutatea lui este de peste 24 de ani.
Magneziul are trei izotopi stabili: Mg-24, Mg-25 și Mg-26. Dintre acestea, Mg-24 este cel mai des întâlnit și reprezintă peste 78% din magneziul natural. Mg-25 are un neutron mai mult decât Mg-24, iar Mg-26 are încă două. Izotopii instabili ai magneziului variază de la șapte la 28 de neutroni, dar aceștia au timpi de înjumătățire măsurați de la minute la picosecunde.
