Oxid horečnatý sa pri štandardnej teplote a tlaku zvyčajne javí ako biely. Tento vzhľad je určený jeho kryštálovou štruktúrou a charakteristikami prechodu elektrónov; keď svetlo dopadá na povrch oxidu horečnatého, väčšina svetla vo viditeľnom spektre sa odráža rovnomerne, čo vedie k bielemu vzhľadu, ktorý vníma ľudské oko.
From a microscopic crystal structure perspective, magnesium oxide belongs to the cubic crystal system with a lattice parameter of a=0.4212 nm. This structure scatters light relatively uniformly and does not strongly absorb any specific wavelength within the visible range, resulting in a white color-details of which are elaborated in the book 《Analysis of Inorganic Crystal Structures》.
Biely vzhľad oxidu horečnatého je úzko spojený s jeho chemickou väzbou; iónová povaha väzieb stabilizuje distribúciu elektrónového oblaku, čo sťažuje elektrónom absorbovať energiu viditeľného svetla a podstupovať prechody, ktoré by zmenili farbu svetla-, čo je vysvetlenie v súlade s klasickou teóriou chemickej valenčnej väzby. Experimentálne pozorovania ukazujú mierne farebné variácie v závislosti od spôsobu prípravy, hoci biela zostáva dominantným odtieňom. Napríklad oxid horečnatý vyrobený vysokoteplotnou-kalcináciou vykazuje vyššiu čistotu belosti, pretože vysokoteplotný-proces vytvára pravidelnejšiu kryštálovú štruktúru, čím sa minimalizuje vplyv nečistôt na farbu. Vo vede o materiáloch sa oxid horečnatý často používa ako prísada do bielych pigmentov; jeho vynikajúca stabilita belosti a vysoká krycia schopnosť účinne zvyšujú belosť a kvalitu farby pigmentu, vlastnosti vyplývajúce z jeho prirodzenej belosti a chemickej stability. Biely vzhľad je ovplyvnený aj vlastnosťami povrchu-konkrétne množstvom a distribúciou povrchových skupín, ako sú hydroxyly-, ktoré ovplyvňujú odraz a absorpciu svetla. Materiál však všeobecne vykazuje vysokú odrazivosť vo viditeľnom spektre, čo vedie k bielemu vzhľadu; relevantné výsledky výskumu boli publikované v časopise《Research on Material Surface Properties Express
Zmeny veľkosti častíc môžu tiež viesť k jemným zmenám v bielom vzhľade. V dôsledku povrchových efektov a efektov kvantovej veľkosti vykazuje nano-oxid horečnatý mierne odlišný odtieň bielej-často so sivastým -bielym odtieňom-v porovnaní s konvenčným oxidom horečnatým, keďže sa charakteristiky rozptylu svetla a absorpcie menia v nanometroch. Čo sa týka chemického zloženia, čistý oxid horečnatý prakticky neobsahuje ióny nečistôt; v dôsledku toho nepodlieha farebným zmenám spôsobeným absorpciou špecifických vlnových dĺžok svetla spojených s takýmito nečistotami, čím si zachováva svoju bielu farbu,-čo je kľúčový dôvod, prečo je v priemysle vyhľadávaný oxid horečnatý s vysokou-čistotou. V keramickom sektore slúži oxid horečnatý ako životne dôležitá surovina, ktorá dodáva keramickým výrobkom nedotknutý biely odtieň; tento efekt závisí od vlastnej belosti materiálu a jeho synergickej interakcie s ostatnými zložkami pri vysokých teplotách, aby sa zabezpečil biely vzhľad a kvalita konečného produktu. Farbu oxidu horečnatého ovplyvňujú aj faktory prostredia; dlhodobé vystavenie vlhkému prostrediu môže spôsobiť, že absorbuje malé množstvo vlhkosti a oxidu uhličitého a podstúpi menšie reakcie. Hoci to vo všeobecnosti krátkodobo neovplyvní jeho biely vzhľad, dlhodobé{11}}vystavenie môže povrchu dodať mierne žltkastý odtieň.
Biely vzhľad oxidu horečnatého tiež súvisí so svetelnou interferenciou a difrakčnými javmi. Keď svetlo svieti na povrch drobných častíc oxidu horečnatého, dochádza k interferencii a difrakcii. Za špecifických podmienok superpozícia týchto optických javov spôsobuje, že oxid horečnatý vyzerá celkovo biely.