Magnesiumoksidi näyttää tyypillisesti valkoiselta normaalilämpötilassa ja -paineessa. Tämä ulkonäkö määräytyy sen kiderakenteen ja elektronin siirtymäominaisuuksien perusteella; kun valo osuu magnesiumoksidin pintaan, suurin osa näkyvän spektrin valosta heijastuu tasaisesti, mikä johtaa ihmissilmän havaitsemaan valkoiseen ulkonäköön.
Mikroskooppisen kiderakenteen näkökulmasta katsottuna magnesiumoksidi kuuluu kuutiokidejärjestelmään, jonka hilaparametri on=0.4212 nm. Tämä rakenne hajottaa valoa suhteellisen tasaisesti eikä absorboi voimakkaasti mitään tiettyä aallonpituutta näkyvällä alueella, mikä johtaa valkoiseen väriin,-jonka yksityiskohdat on kuvattu kirjassa 《Analysis of Inorganic Crystal Structures》.
Magnesiumoksidin valkoinen ulkonäkö liittyy läheisesti sen kemialliseen sitoutumiseen; sidosten ioninen luonne stabiloi elektronipilven jakautumista, mikä tekee elektronien vaikeaksi absorboida näkyvää valoenergiaa ja läpikäydä siirtymiä, jotka muuttaisivat valon väriä -selitys, joka on yhdenmukainen klassisen kemiallisen valenssisidosteorian kanssa. Kokeelliset havainnot osoittavat pieniä värivaihteluita valmistusmenetelmästä riippuen, vaikka valkoinen on edelleen hallitseva sävy. Esimerkiksi korkean lämpötilan kalsinoinnin avulla valmistetulla magnesiumoksidilla on korkeampi-lämpötilojen puhtaus, koska korkean lämpötilan prosessi luo säännöllisemmän kiderakenteen, mikä minimoi epäpuhtauksien vaikutuksen väriin. Materiaalitieteessä magnesiumoksidia käytetään usein valkoisten pigmenttien lisäaineena; sen erinomainen valkoisuuden stabiilisuus ja korkea opasiteetti parantavat tehokkaasti pigmentin valkoisuutta ja värin laatua, jotka johtuvat sen luontaisesta valkoisuudesta ja kemiallisesta stabiilisuudesta. Valkoiseen ulkonäköön vaikuttavat myös pinnan ominaisuudet-erityisesti pintaryhmien, kuten hydroksyylien-määrä ja jakautuminen, jotka vaikuttavat valon heijastumiseen ja absorptioon. Materiaalilla on kuitenkin yleensä korkea heijastavuus näkyvässä spektrissä, mikä johtaa valkoiseen ulkonäköön; asiaankuuluvat tutkimustulokset on julkaistu lehdessä《Research on Material Surface Properties express
Muutokset hiukkaskoossa voivat myös johtaa hienovaraisiin vaihteluihin valkoisessa ulkonäössä. Pintavaikutuksista ja kvanttikokovaikutuksista johtuen nano-mittakaavan magnesiumoksidilla on hieman erilainen valkoinen-usein harmahtava-valkoinen sävy- verrattuna perinteiseen magnesiumoksidiin, koska valonsironta- ja absorptio-ominaisuudet muuttuvat nanomittakaavassa. Kemiallisen koostumuksen suhteen puhdas magnesiumoksidi on käytännössä vapaa epäpuhtausioneista; näin ollen siihen ei tapahdu värimuutoksia, jotka johtuvat tällaisiin epäpuhtauksiin liittyvien tiettyjen valon aallonpituuksien absorptiosta, mikä säilyttää valkoisen värinsä-avainsyynä, miksi korkean -puhtauden magnesiumoksidi on haluttu teollisuudessa. Keramiikkateollisuudessa magnesiumoksidi on tärkeä raaka-aine, joka antaa keraamisille tuotteille koskemattoman valkoisen sävyn; Tämä vaikutus perustuu materiaalin luontaiseen valkoisuuteen ja sen synergistiseen vuorovaikutukseen muiden komponenttien kanssa korkeissa lämpötiloissa lopputuotteen valkoisen ulkonäön ja laadun varmistamiseksi. Ympäristötekijät vaikuttavat myös magnesiumoksidin väriin; pitkäaikainen altistuminen kosteille olosuhteille voi saada sen imemään pieniä määriä kosteutta ja hiilidioksidia ja läpikäymään pieniä reaktioita. Vaikka tämä ei yleensä vaikuta sen valkoiseen ulkonäköön lyhyellä aikavälillä,{11}}pitkäaikainen altistuminen voi antaa pinnalle hieman kellertävän sävyn.
Magnesiumoksidin valkoinen ulkonäkö liittyy myös valon häiriö- ja diffraktioilmiöihin. Kun valo loistaa pienten magnesiumoksidihiukkasten pinnalle, tapahtuu interferenssiä ja diffraktiota. Tietyissä olosuhteissa näiden optisten ilmiöiden päällekkäisyys saa magnesiumoksidin näyttämään yleisesti valkoiselta.