תחמוצת מגנזיום (MgO), הידועה גם בשם מגנזיה, היא מינרל מוצק לבן, היגרוסקופי, המופיע באופן טבעי כפריקלאז ומשמש כחומר גלם לייצור מגנזיום. הוא מורכב מסבכת גביש שנוצרה על ידי יוני Mg²⁺ ו- O²⁻ המוחזקים יחד על ידי קשרים יוניים; בנוכחות מים, הוא יוצר מגנזיום הידרוקסיד (MgO + H₂O → Mg(OH)₂), אם כי חימום יכול להרחיק את המים כדי להמיר מגנזיום הידרוקסיד בחזרה לתחמוצת מגנזיום.
היסטורית, תחמוצת מגנזיום הייתה ידועה כ"מגנזיה אלבה" (מילולית "מגנזיה לבנה"-הכוונה למינרל הלבן המכיל תחמוצת מגנזיום, כמו גם מקורות אחרים כמו מגנזיום קרבונט) כדי להבדיל בינו לבין "מגנזיה ניגרה" (מגנזיה שחורה), מינרל מנגן-שמכיל שחור.
למרות שהמונח "תחמוצת מגנזיום" מתייחס בדרך כלל ל-MgO, מגנזיום חמצן הוא תרכובת נוספת בקטגוריה זו. חיזוי מבנה גבישי אבולוציוני מצביע על כך שמגנזיום חמצן יציב מבחינה תרמודינמית בלחצים מעל 116 GPa (gigapascals), בעוד שתת החמצן המוליך למחצה Mg₃O₂ יציב תרמודינמית מעל 500 GPa. בשל יציבותו, תחמוצת מגנזיום משמשת כמערכת מודל לחקר תכונות רטט הגביש.