Oxid hořečnatý se za standardní teploty a tlaku obvykle jeví jako bílý. Tento vzhled je určen jeho krystalovou strukturou a charakteristikami elektronového přechodu; když světlo dopadá na povrch oxidu hořečnatého, většina světla ve viditelném spektru se odráží rovnoměrně, což má za následek bílý vzhled vnímaný lidským okem.
Z hlediska mikroskopické krystalové struktury patří oxid hořečnatý do kubické krystalové soustavy s mřížkovým parametrem=0.4212 nm. Tato struktura rozptyluje světlo relativně rovnoměrně a neabsorbuje silně žádnou konkrétní vlnovou délku ve viditelném rozsahu, což má za následek bílou barvu-, jejíž podrobnosti jsou rozvedeny v knize 《Analysis of Anorganic Crystal Structures Express .
Bílý vzhled oxidu hořečnatého je úzce spojen s jeho chemickou vazbou; iontová povaha vazeb stabilizuje distribuci elektronového mračna, takže je pro elektrony obtížné absorbovat energii viditelného světla a podstupovat přechody, které by změnily barvu světla-, což je vysvětlení v souladu s klasickou teorií chemických valenčních vazeb. Experimentální pozorování ukazují mírné barevné odchylky v závislosti na způsobu přípravy, ačkoli bílá zůstává dominantním odstínem. Například oxid hořečnatý vyrobený vysokoteplotní-kalcinací vykazuje vyšší čistotu bělosti, protože vysokoteplotní{4}}proces vytváří pravidelnější krystalovou strukturu, čímž se minimalizuje dopad nečistot na barvu. Ve vědě o materiálech se oxid hořečnatý často používá jako přísada do bílých pigmentů; jeho vynikající stabilita bělosti a vysoká krycí schopnost účinně zvyšují bělost pigmentu a kvalitu barvy, což jsou atributy vyplývající z jeho přirozené bělosti a chemické stability. Bílý vzhled je také ovlivněn vlastnostmi povrchu-konkrétně množstvím a distribucí povrchových skupin, jako jsou hydroxyly-, které ovlivňují odraz a absorpci světla. Materiál však obecně vykazuje vysokou odrazivost ve viditelném spektru, což má za následek bílý vzhled; relevantní výsledky výzkumu byly publikovány v časopise《Research on Material Surface Properties Express
Změny velikosti částic mohou také vést k jemným změnám bílého vzhledu. V důsledku povrchových efektů a efektů kvantové velikosti vykazuje nano-oxid hořečnatý mírně odlišný odstín bílé-často s šedavým-bílým odstínem-ve srovnání s konvenčním oxidem hořečnatým, protože rozptyl světla a absorpce se mění v nanoměřítku. Z hlediska chemického složení je čistý oxid hořečnatý prakticky bez iontů nečistot; v důsledku toho neprochází barevnými změnami způsobenými absorpcí specifických vlnových délek světla spojených s takovými nečistotami, a proto si zachovává svou bílou barvu-hlavním důvodem, proč je v průmyslu vyhledáván vysoce-oxid hořečnatý. V keramickém sektoru slouží oxid hořečnatý jako životně důležitá surovina, která dodává keramickým výrobkům nedotčený bílý odstín; tento efekt se opírá o vlastní bělost materiálu a jeho synergickou interakci s ostatními složkami při vysokých teplotách pro zajištění bílého vzhledu a kvality konečného produktu. Barvu oxidu hořečnatého ovlivňují také faktory prostředí; dlouhodobé vystavení vlhkému prostředí může způsobit, že absorbuje malé množství vlhkosti a oxidu uhličitého a podstoupí menší reakce. I když to obecně krátkodobě neovlivňuje jeho bílý vzhled, dlouhodobá{11}}expozice může povrchu udělit lehce nažloutlý odstín.
Bílý vzhled oxidu hořečnatého také souvisí s jevy světelné interference a difrakce. Když světlo svítí na povrch drobných částic oxidu hořečnatého, dochází k interferenci a difrakci. Za určitých podmínek superpozice těchto optických jevů způsobuje, že oxid hořečnatý vypadá celkově bílý.