Magnija oksīds standarta temperatūrā un spiedienā parasti ir balts. Šo izskatu nosaka tā kristāla struktūra un elektronu pārejas raksturlielumi; kad gaisma saskaras ar magnija oksīda virsmu, lielākā daļa gaismas redzamajā spektrā tiek atstarota vienmērīgi, kā rezultātā cilvēka acs uztver balto izskatu.
No mikroskopiskās kristāla struktūras viedokļa magnija oksīds pieder kubisko kristālu sistēmai ar režģa parametru=0.4212 nm. Šī struktūra izkliedē gaismu salīdzinoši vienmērīgi un skaidri neabsorbē nekādu noteiktu viļņa garumu redzamajā diapazonā, kā rezultātā iegūst baltu krāsu, -kuras detaļas ir aprakstītas grāmatā "Analysis of Inorganic Crystal Structures Express".
Magnija oksīda baltā izskats ir cieši saistīts ar tā ķīmisko saiti; saišu jonu raksturs stabilizē elektronu mākoņu sadalījumu, apgrūtinot elektroniem redzamās gaismas enerģijas absorbēšanu un pārejas, kas varētu mainīt gaismas krāsu -skaidrojums, kas atbilst klasiskajai ķīmiskās valences saites teorijai. Eksperimentālie novērojumi liecina par nelielām krāsu variācijām atkarībā no sagatavošanas metodes, lai gan baltā krāsa joprojām ir dominējošā nokrāsa. Piemēram, magnija oksīdam, kas iegūts augstas temperatūras kalcinēšanas rezultātā, ir augstāka baltuma tīrība, jo augstas temperatūras process rada regulārāku kristālu struktūru, tādējādi samazinot piemaisījumu ietekmi uz krāsu. Materiālzinātnē magnija oksīdu bieži izmanto kā piedevu baltajiem pigmentiem; tā lieliskā baltuma stabilitāte un augstā necaurredzamība efektīvi uzlabo pigmenta baltumu un krāsas kvalitāti, kas izriet no tā raksturīgā baltuma un ķīmiskās stabilitātes. Balto izskatu ietekmē arī virsmas īpašības -konkrēti virsmas grupu, piemēram, hidroksilgrupu daudzums un sadalījums,{8}}kas ietekmē gaismas atstarošanu un absorbciju. Tomēr materiālam parasti ir augsta atstarošanās spēja redzamajā spektrā, kas rada baltu izskatu; attiecīgie pētījumu rezultāti ir publicēti žurnālā 《Research on Material Surface Properties express
Daļiņu izmēra izmaiņas var izraisīt arī smalkas baltā izskata izmaiņas. Virsmas efektu un kvantu lieluma efektu dēļ nano-mēroga magnija oksīdam ir nedaudz atšķirīgs balts-ar pelēcīgu-baltu nokrāsu-salīdzinājumā ar parasto magnija oksīdu, jo nanomērogā mainās gaismas izkliedes un absorbcijas raksturlielumi. Ķīmiskā sastāva ziņā tīrs magnija oksīds praktiski nesatur piemaisījumu jonus; līdz ar to tas nemaina krāsu, ko izraisa noteiktu gaismas viļņu garuma absorbcija, kas saistīta ar šādiem piemaisījumiem, tādējādi saglabājot savu balto krāsu-galvenais iemesls, kāpēc augstas-tīrības magnija oksīds ir pieprasīts rūpniecībā. Keramikas nozarē magnija oksīds kalpo kā vitāli svarīga izejviela, kas piešķir keramikas izstrādājumiem neskarti baltu nokrāsu; šis efekts ir atkarīgs no materiāla raksturīgā baltuma un tā sinerģiskās mijiedarbības ar citām sastāvdaļām augstā temperatūrā, lai nodrošinātu gala produkta balto izskatu un kvalitāti. Vides faktori ietekmē arī magnija oksīda krāsu; ilgstoša mitruma iedarbība var izraisīt nelielu mitruma un oglekļa dioksīda daudzuma uzsūkšanos un nelielas reakcijas. Lai gan tas parasti neietekmē tā balto izskatu īstermiņā, ilgstoša{11}}ekspozīcija var piešķirt virsmai nedaudz dzeltenīgu nokrāsu.
Magnija oksīda baltā izskats ir saistīts arī ar gaismas traucējumiem un difrakcijas parādībām. Kad gaisma spīd uz sīku magnija oksīda daļiņu virsmu, rodas traucējumi un difrakcija. Īpašos apstākļos šo optisko parādību superpozīcija padara magnija oksīdu kopumā baltu.