El isótopo más abundante de magnesio tiene 12 neutrones; por lo tanto, técnicamente se conoce como magnesio-24. Calcular el número de neutrones en un isótopo de cualquier elemento implica restar el número atómico de ese elemento de su peso atómico. El número de magnesio es 12, y su peso es un poco más de 24.
El magnesio tiene tres isótopos estables: Mg-24, Mg-25 y Mg-26. De estos, el Mg-24 es el más común y representa más del 78 por ciento de todo el magnesio natural. Mg-25 tiene un neutrón más que Mg-24 y Mg-26 tiene dos más. Los isótopos inestables del magnesio varían de siete a 28 neutrones, pero estos tienen vidas medias medidas desde minutos hasta picosegundos.