Magnesíumkarbónat er ólífrænt efnasamband með efnaformúluna MgCO₃, samsett úr magnesíumjónum (Mg²⁺) og karbónatjónum (CO₃²⁻). Þrátt fyrir að því er virðist einfalda samsetningu, sýnir þetta efnasamband umtalsvert notkunargildi í iðnaðar-, lyfja- og matvælageirum, vegna einstakrar efnafræðilegrar uppbyggingar og fjölbreyttrar forms. Magnesíumkarbónat sýnir viðkvæmt jafnvægi milli stöðugleika og hvarfvirkni, allt frá kristalbyggingu til ýmissa vökvaforma.
Kristalbygging magnesíumkarbónats er kjarninn í einstökum eiginleikum þess. Í náttúrunni er algengasta steinefnaformið magnesít, sem tilheyrir þríhyrningskristalkerfinu. Í þessari uppbyggingu er hver magnesíumjón umkringd sex súrefnisatómum í áttundarskipan, á meðan hver karbónatjón deilir súrefnisatómum með þremur magnesíumjónum, sem skapar lagskipt uppsetningu.
Þetta fyrirkomulag veitir magnesíti mikinn hitastöðugleika og vélrænan styrk. Kristalbygging magnesíumkarbónats tekur umbreytingum til að bregðast við breytingum á hitastigi og þrýstingi; við háan-þrýstingsskilyrði færist það yfir í þéttara byggingarform.
Magnesíumkarbónat er til í fjölmörgum vökvaformum. Það fer eftir fjölda vatnssameinda sem eru felldar inn í kristalgrindurnar, það getur myndað nokkur hýdrat, algengasta er þríhýdrat (MgCO₃·3H₂O), tetrahýdrat (MgCO₃·4H₂O) og pentahýdrat (MgCO₃·5H₂O). Þessi hýdrat eru ekki aðeins mismunandi í kristalbyggingu þeirra heldur einnig í sérstökum eðlisefnafræðilegum eiginleikum þeirra.
Þó að þríhýdratið og tetrahýdrat séu tiltölulega stöðug við stofuhita, missir pentahýdratið kristöllunarvatnið auðveldara. Við upphitun fara þessi hýdrat í þrepþurrkun og breytast að lokum í vatnsfrítt magnesíumkarbónat. Þetta ofþornunarferli er ekki bara einföld líkamleg breyting heldur felur í sér endurskipulagningu á kristalbyggingunni.