Magnijs ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Mg un atrodas 3. perioda 2A. grupā (sārmzemju metāli). Magnija relatīvā atommasa ir 24,3050, un tā atoms sastāv no 12 protoniem un 12 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ne]3s²). Magnijs ietilpst vairāku minerālu sastāvā un ir astotais izplatītākais elements Zemes garozā; Visumā – devītais izplatītākais. Tas ir viegls un izturīgs metāls sudrabainā krāsā ar metāliem raksturīgu spīdumu. Magnijs ir ķīmiski aktīvs elements, tādēļ brīvā veidā dabā tas nav sastopams, turklāt gaisā tas pārklājas ar blīvu oksīda aizsargkārtu. Rūpnieciski magniju iegūst, izmantojot karbotermisko magnija oksīda reducēšanu ar silīciju vai ogli aptuveni 2300 ^oC temperatūrā. Alternatīvi magnija iegūšanai iespējams veikt arī magnija hlorīda vai karnalīta kausējuma elektrolīzi.

Pirmās vēsturiskās liecības par magniju ir atrodamas 17. gs. beigās, kad Anglijā, Epsomā, fermeris novēroja, ka govis izvairās dzert avota ūdeni, kas izrādījās rūgts. Fermeris novēroja, ka šis rūgtais ūdens palīdz ātrāk sadziedēt rētas un izsitumus. Vēlāk noskaidrojās, ka šī ūdenī izšķīdusī viela ir magnija sulfāta heptahidrāts (MgSO₄·7H₂O), un tā tika saukta par Epsomas sāli jeb rūgto sāli. 1755. gadā skotu fiziķis un ķīmiķis Džozefs Bleks (Joseph Black) atklāja magniju, karsējot magnija karbonātu. Savukārt magniju brīvā veidā pirmo reizi izdalīja britu ķīmiķis Hamfrijs Deivijs (Humphry Davy) 1808. gadā, veicot magnija oksīda (MgO) un dzīvsudraba oksīda (HgO) kausējuma elektrolīzi. H. Deivijs piedāvāja izdalīto elementu magniju saukt par magnium, taču elementu nosauca par magnesium, kas ir arī magnija angliskais tulkojums. Elementa nosaukums cēlies no apgabala Magnēzija nosaukuma Grieķijā, Tesālijas reģionā, kur pirmo reizi tika atklāts arī magniju saturošs minerāls – magnezīts (MgCO₃).

Savas ķīmiskās aktivitātes dēļ magnijs brīvā veidā dabā nav sastopams. Pēc ķīmisko elementu izplatības Zemes garozā magnijs ir apmēram 2,3 % pēc masas, ieņemot 8. vietu pēc tādiem metāliem kā alumīnijs, dzelzs, kalcijs un nātrijs. Visumā magnijs ir 9. vietā pēc izplatības, starp metāliem ieņemot 2. vietu pēc dzelzs. Izplatītākie un zināmākie dabā atrodamie magniju saturošie minerāli ir magnezīts (MgCO₃), dolomīts (MgCO₃·CaCO₃), karnalīts (KCl·MgCl₂·6H₂O) un kainīts (KCl·MgSO₄·3H₂O). Azbests un talks ir pazīstamākie dabiskie magniju saturošie silikāti. Magnija joni nosaka ūdens cietību un piešķir ūdenim rūgtu garšu; tie pēc nātrija joniem ir otri izplatītākie metāla joni okeānu un jūras ūdeņos. Magnijam ir ļoti svarīga loma augu, dzīvnieku un cilvēka organisma funkciju nodrošināšanai, jo tas nodrošina simtiem enzīmu darbību. Piemēram, magnijs ietilpst hlorofila sastāvā, kas nodrošina augu dzīvības procesus, savukārt cilvēka organismā tas nodrošina metabolismu, nervu sistēmas un muskuļu darbību.

Magnijam kopumā ir zināmi trīs stabilie izotopi – magnijs‑24, magnijs‑25 un magnijs‑26. Lielāko daļu dabiskā magnija veido magnijs‑24 (79 %), taču magnijs‑25 un magnijs‑26 atrodas savstarpēji līdzīgos daudzumos (10 % un 11 % attiecīgi). Neskaitot trīs stabilos izotopus, magnijam ir zināmi vēl 19 citi radioizotopi (no magnija‑19 līdz magnijam‑40). Magniju‑28 pirmo reizi ieguva 20. gs. vidū zinātnisko eksperimentu ceļā, turklāt šis magnija radioaktīvais izotops ir stabilākais no visiem pārējiem izotopiem ar pussabrukšanas periodu 20,9 stundas. Pārējiem radioizotopiem pussabrukšanas periodi ir robežās no 5 pikosekundēm (magnijam‑19) līdz 9,4 minūtēm (magnijam‑27). Magnija‑26 attiecību pret magniju‑24 izmanto ģeoloģijā meteorītu vecuma noteikšanai.

Magnijs ir izturīgs metāls sudrabainā krāsā ar salīdzinoši mazu blīvumu (1,74 g/cm³ (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 95. izdevums” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95th Edition) Viljama Heinsa (William Mickey Haynes) redakcijā). Savienojumos tas ir vienmēr ir divvērtīgs. Standarta apstākļos magnijs ir stabils gaisā un mitrumā, jo to pārklāj plāna oksīda kārtiņa. Magnija kušanas temperatūra (650 ^oC) ir ļoti līdzīga alumīnijam. Gan magnija kušanas, gan viršanas (1090 ^oC) temperatūras ir zemākās starp visiem sārmzemju metāliem (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 95. izdevums”). Karsējot magnijs viegli aizdegas un uzliesmo ar spoži baltu liesmu. Magnijs ir paramagnētisks, ar heksagonālu kristālrežģa struktūru. Starp sārmzemju metāliem pēc berilija magnijam ir otrs mazākais atoma rādiuss un otra augstākā elektronegativitātes vērība (1,31).

Magnijam ir vairākas līdzīgas īpašības ar litiju (diagonālā līdzība periodiskajā sistēmā), piemēram, līdzīgi atoma un jonu rādiusi, normālo oksīdu veidošanās skābekļa klātbūtnē standarta apstākļos (nevis peroksīdu vai superoksīdu veidošanās) un citas. Magnijs reaģē ar praktiski visiem nemetāliem, izņemot ūdeņradi. Ar ūdeni magnijs Istabas temperatūrā reaģē lēni, savukārt paaugstinātā temperatūrā reakcija ir daudz ātrāka, veidojoties mazšķīstošajam magnija hidroksīdam (Mg(OH)₂) un ūdeņradim. Magnijs eksotermiski reaģē ar skābēm, veidojoties attiecīgajam magnija sālim un ūdeņradim. Pārsvarā visiem magnija savienojumiem vienīgā oksidēšanās pakāpe ir +2, taču ir zināmi arī reti izņēmumi ar zemāku oksidēšanās pakāpi (+1). Magnijs reakcijās bieži vien ir ļoti spēcīgs reducētājs, ko plaši lieto arī citu mazāk aktīvu metālu (titāna, cirkonija un hafnija) iegūšanai no savienojumiem. Karsts magnijs ir spējīgs reaģēt ar oglekļa dioksīdu (CO₂), veidojoties magnija oksīdam (MgO) un oglei, tāpēc degošu magniju nevar nodzēst ar ogļskābās gāzes ugunsdzēsības aparātiem. Magnijs ir izplatīts arī organiskajā ķīmijā (magnijorganiskie savienojumi plašāk pazīstami ar nosaukumu Griņjāra (Grignard) reaģenti). Griņjāra reaģenti ir spēcīgi nukleofili, kurus lieto organiskajā sintēzē dažādu savienojumu iegūšanai.

Magnijs ir trešais plašāk izmantotais metāls pēc dzelzs un alumīnija. Lielākoties to izmanto dažādu sakausējumu ražošanā (kā alumīniju, cinku vai mangānu), kas ļauj iegūt izturīgākus materiālus. Ļoti zemā blīvuma dēļ magnijs ir viens no plašāk lietotajiem metāliem automobiļu, lidmašīnu un raķešu korpusu izgatavošanā. Plašs magnija izmantojums ir arī metāla iepakojumu (bundžas, konservi), sporta ekipējuma (golfa nūjas, loks un bultas) un bateriju izgatavošanā. Labas mehāniskās un elektriskās īpašības ļauj magniju izmantot arī datoru, telefonu un citu elektronisko ierīču izgatavošanā. Sasmalcinātu magniju lieto arī lādiņu izgatavošanā, kā arī raķešu tehnikā. Magnija degšana ar spožu liesmu to ļauj izmantot pirotehnikā un apgaismojumu izgatavošanā. Protams, magnijam un tā savienojumiem liela loma ir arī rūpnieciskajā organiskajā sintēzē.