镁砂分为烧结镁砂、电熔镁砂、海水镁砂。烧结镁砂是在1600～1900℃将菱镁矿、水镁石等原料充分烧结得到的耐火原料。电熔镁砂是将菱镁矿或轻烧镁粉在电弧炉中，经高温熔融，冷却后再经破碎而得的耐火原料。海水镁砂是以海水或海水淡化后残余的卤水为原料，提取氢氧化镁，再经1600～1850℃煅烧而成的烧结镁砂。

镁砂的主要矿物为方镁石，等轴晶系，体积密度3.56～3.65克/厘米³，莫氏硬度5.5，熔点为2800℃，在1000℃下导热系数为6.7瓦/（米·开），在20～1000℃范围线膨胀系数为14×10^-6～15×10^-6/℃。由于含有二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化铁（Fe₂O₃）等杂质成分，镁砂中除方镁石外，还有镁橄榄石、钙镁橄榄石、镁硅钙石等硅酸盐矿物存在。

烧结镁砂所用的原料是有一定粒度要求的天然菱镁矿石或经选矿提纯的菱镁石精矿粉。根据原料的烧结特性和对镁砂技术要求的不同，镁砂的生产有一步煅烧工艺和二步煅烧工艺。①一步煅烧工艺。采用有一定粒度的菱镁矿石，以焦炭或其他无灰燃料在竖窑或回转窑中煅烧至1600℃以上，出窑后经拣选得到烧结镁砂。由于焦炭灰分中SiO₂的污染，镁砂中SiO₂含量增加了约2%，MgO含量通常为87%～94%，颗粒体积密度不大于3.30克/厘米³，这类镁砂又称普通镁砂。②二步煅烧工艺。以菱镁矿石或精矿粉为原料，首先使用无灰燃料在回转窑、悬浮焙烧窑、多层炉、沸腾炉、反射炉内经1000℃左右的轻烧（第一步），形成活性很大的轻烧镁粉。对轻烧镁粉进行压球，再将球坯在竖窑或回转窑中以无灰燃料煅烧至1800℃以上（第二步），得到较高密度和纯度的镁砂。其MgO含量通常为94%～97%，颗粒体积密度不小于3.30克/厘米³；其方镁石结晶20～120微米。高纯镁砂用特级菱镁矿、菱镁石精矿粉或海水Mg(OH)₂经二步煅烧工艺制成。高纯镁砂中MgO≥98％，SiO₂含量小于0.4%；CaO/SiO₂比值不小于2；体积密度的要求一般在3.35～3.40克/厘米³以上。

电熔镁砂是由天然菱镁矿、轻烧镁粉或烧结镁砂在电弧炉中高温熔融而成的碱性原料。其体积密度、抗侵蚀性及化学惰性均优于烧结镁砂，用于镁质及镁碳质耐火材料。一般电熔镁砂中方镁石结晶尺寸200～400微米，大结晶电熔镁砂可达700～1500微米。