Powoli reaguje z gorącą wodą (> 70 °C), tworząc wodorotlenek magnezu. Jest całkowicie odporny na działanie alkaliów, natomiast energicznie reaguje z kwasami z wytworzeniem odpowiednich soli i wydzieleniem wodoru. W analizie jakościowej kationy należą do V grupy.
Jest substancją palną, temperatura zapłonu wynosi ok. 760 °C. Pył magnezowy jest piroforyczny, jego temperatura samozapłonu wynosi ok. 470 °C. Magnez w powietrzu spala się oślepiającym białym płomieniem o temperaturze 3000–3100 °C. Produktem głównym jest tlenek, któremu towarzyszy :
Spalanie podtrzymywane jest także w atmosferze pary wodnej i dwutlenku węgla:
(sadza)
Magnez rozpuszcza się po podgrzaniu w metanolu i etanolu z wytworzeniem odpowiednich alkoholanów. Reakcje te inicjowane są przez jod, a inhibowane przez wodę w ilości powyżej 1%. Wykorzystywane są do otrzymywania alkoholanów oraz do uzyskiwania tzw. absolutnego etanolu, tj.