As ligas de magnésio possuem boas características de resistência mecânica, módulo de elasticidade e baixa densidade ( 1,7 g/cm³ a menor entre os metais estruturais, até mesmo em relação ao alumínio 2,7 g/cm³ ), além de uma baixa relação resistência/densidade. Estas propriedades dão ao magnésio uma vasta utilização em aplicações estruturais (apesar dessas vantagens, o magnésio apresenta propriedades mecânicas inferiores ao alumínio.). O magnésio possui, também, boas condutibilidades elétrica e térmica, e absorção às vibrações elásticas.
Seu ponto de fusão é baixo, em torno de 650 °C o que requer cuidados especiais durante a fundição. Tem boa usinabilidade e pode ser forjado, extrudado, laminado e fundido. Sua estrutra cristalina é hexagonal compacta. O magnésio possui boa resistência à corrosão em atmosferas pouco agressivas, mas é susceptível à corrosão em meios marinhos. O pó de magnésio finamente dividido entra em ignição facilmente quando aquecido ao ar.