氫氧化鎂是無色六方柱晶體或白色粉末，難溶於水和醇，溶於稀酸和銨鹽溶液，水溶液呈鹼性。在水中的溶解度很小，然而它是強電解質，溶於水部分的氫氧化鎂是百分百完全電離。18℃時溶解度為 0.0009g/100g，K_sp = 1.5 × 10⁻¹¹。

與氧化鎂一樣易吸收空氣中的二氧化碳，逐漸形成組成為 5MgO·4CO₂·xH₂O 的鹼式碳酸鹽。

在高於350℃時分解為氧化鎂和水，但只有在1800℃以上才能完全脫水。

${\displaystyle \mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2\to \mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$