Магнезијум карбонат је неорганско једињење са хемијском формулом МгЦО₃, састављено од јона магнезијума (Мг²⁺) и карбонатних јона (ЦО₃²⁻). Упркос свом наизглед једноставном саставу, ово једињење показује значајну примену у индустријском, фармацеутском и прехрамбеном сектору, захваљујући својој јединственој хемијској структури и различитим облицима. Од своје кристалне структуре до различитих хидратисаних облика, магнезијум карбонат показује деликатну равнотежу између стабилности и реактивности.
Кристална структура магнезијум карбоната лежи у срцу његових јединствених карактеристика. У природи је најчешћи минерални облик магнезит, који припада тригоналном кристалном систему. У овој структури, сваки јон магнезијума је окружен са шест атома кисеоника у октаедарском распореду, док сваки карбонатни јон дели атоме кисеоника са три магнезијумова јона, стварајући слојевиту конфигурацију.
Овакав распоред магнезиту даје високу термичку стабилност и механичку чврстоћу. Кристална структура магнезијум карбоната пролази кроз трансформације као одговор на промене температуре и притиска; у условима високог-притиска, прелази у гушћу структурну форму.
Магнезијум карбонат постоји у великом броју хидратизованих облика. У зависности од броја молекула воде уграђених у кристалну решетку, може да формира неколико хидрата, од којих су најчешћи трихидрат (МгЦО₃·3Х₂О), тетрахидрат (МгЦО₃·4Х₂О) и пентахидрат (МгЦО₃·5Х₂О). Ови хидрати се разликују не само по својој кристалној структури, већ и по својим различитим физичко-хемијским особинама.
Док су трихидрат и тетрахидрат релативно стабилни на собној температури, пентахидрат лакше губи воду кристализације. Након загревања, ови хидрати се постепено дехидрирају, на крају се претварају у анхидровани магнезијум карбонат. Овај процес дехидрације није само једноставна физичка промена, већ укључује реорганизацију кристалне структуре.