A magnézium-oxid normál hőmérsékleten és nyomáson általában fehérnek tűnik. Ezt a megjelenést kristályszerkezete és elektronátmeneti jellemzői határozzák meg; Amikor fény éri a magnézium-oxid felületét, a látható spektrum fényének nagy része egyenletesen visszaverődik, ami az emberi szem által érzékelt fehér megjelenést eredményezi.
Mikroszkópikus kristályszerkezeti szempontból a magnézium-oxid a köbös kristályrendszerhez tartozik,=0.4212 nm rácsparaméterrel. Ez a szerkezet viszonylag egyenletesen szórja szét a fényt, és nem nyel el erősen semmilyen meghatározott hullámhosszt a látható tartományon belül, így fehér színű,{2}}melynek részleteit az 《Analysis of Inorganic Crystal Structures》című könyv részletezi.
A magnézium-oxid fehér megjelenése szorosan összefügg a kémiai kötéseivel; a kötések ionos természete stabilizálja az elektronfelhő-eloszlást, megnehezítve az elektronok számára a látható fényenergia elnyelését, és olyan átmeneteken mennek keresztül, amelyek megváltoztatnák a fény színét -ez a magyarázat összhangban van a klasszikus vegyértékkötés-elmélettel. A kísérleti megfigyelések enyhe színeltéréseket mutatnak az elkészítési módtól függően, bár továbbra is a fehér a domináns árnyalat. Például a magas-hőmérsékletű kalcinációval előállított magnézium-oxid nagyobb fehérségi tisztaságot mutat, mivel a magas hőmérsékletű folyamat szabályosabb kristályszerkezetet hoz létre, ezáltal minimálisra csökkenti a szennyeződések színre gyakorolt hatását. Az anyagtudományban a magnézium-oxidot gyakran használják fehér pigmentek adalékaként; kiváló fehérségstabilitása és nagy átlátszatlansága hatékonyan javítja a pigment fehérségét és színminőségét, amelyek a benne rejlő fehérségből és kémiai stabilitásból fakadnak. A fehér megjelenését a felület tulajdonságai is befolyásolják, -különösen a felületi csoportok, például a hidroxilcsoportok mennyisége és eloszlása{8}}, amelyek befolyásolják a fényvisszaverődést és a fényelnyelést. Az anyag azonban általában nagy fényvisszaverő képességet mutat a látható spektrumban, ami fehér megjelenést eredményez; a vonatkozó kutatási eredményeket a „Research on Material Surface Properties express” című folyóiratban tették közzé
A részecskeméret változásai a fehér megjelenésében is finom eltérésekhez vezethetnek. A felületi hatások és a kvantumméret-hatások miatt a nano-méretű magnézium-oxid kissé eltérő fehér-árnyalatot mutat, gyakran szürkés-fehér árnyalattal-, mint a hagyományos magnézium-oxid, mivel a fényszórási és -elnyelési jellemzők nanoskálán változnak. Kémiai összetételét tekintve a tiszta magnézium-oxid gyakorlatilag mentes a szennyező ionoktól; következésképpen nem megy át színváltozáson, amelyet az ilyen szennyeződésekhez kapcsolódó meghatározott hullámhosszú fény abszorpciója okoz, így megőrzi fehér színét, -ez a fő oka annak, hogy a nagy-tisztaságú magnézium-oxid keresett az iparban. A kerámiaágazatban a magnézium-oxid létfontosságú nyersanyagként szolgál, amely érintetlen fehér árnyalatot kölcsönöz a kerámiatermékeknek; ez a hatás az anyag eredendő fehérségén és más komponensekkel való szinergikus kölcsönhatásán múlik magas hőmérsékleten, így biztosítva a végtermék fehér megjelenését és minőségét. A környezeti tényezők is befolyásolják a magnézium-oxid színét; hosszan tartó nedves körülményeknek való kitettség kis mennyiségű nedvességet és szén-dioxidot felszívhat, és kisebb reakciókon megy keresztül. Bár ez általában nem befolyásolja a fehér megjelenését rövid távon, a hosszú távú{11}}expozíció enyhén sárgás árnyalatot kölcsönözhet a felületnek.
A magnézium-oxid fehér megjelenése a fényinterferenciával és a diffrakciós jelenségekkel is összefügg. Amikor fény világít az apró magnézium-oxid részecskék felületére, interferencia és diffrakció lép fel. Bizonyos körülmények között ezeknek az optikai jelenségeknek a szuperpozíciója a magnézium-oxidot összességében fehér színűvé teszi.