氧化镁是一种离子化合物，常态为白色固体，可用氢氧化镁、碳酸镁煅烧制得。氧化镁有高度耐火绝缘性能，经1000℃以上高温灼烧可转变为晶体，升至1500—2000℃则成死烧氧化镁或烧结氧化镁。用碱式碳酸镁作为原料煅烧氧化镁时，碱式碳酸镁会随着温度升高逐步脱去H2O和CO2转化为氧化镁，氧化镁再经高温部分烧结可制成具有一定活性的特殊氧化镁。
制备高韧性陶瓷材料，以高纯氧化镁和氧化钇或稀土金属氧化物为复合稳定剂烧成及热处理制成的力学性能优良，抗高温老化的部分稳定氧化锆陶瓷。该陶瓷材料可广泛用作高温工程部件及高级耐火材料。
氧化镁为白色无定形粉末。无臭、无味、无毒。相对密度约3.58（25℃）。熔点2852℃，沸点3600℃.难溶于水，不溶于醇，溶于酸或铵盐溶液中。经1000℃以上高温灼烧，可转化为晶体。温度升高至1500℃以上时，则成死烧氧化镁或烧结氧化镁。遇空气中二氧化碳生成碱式碳酸镁。