ออกซีคลอไรด์ละลายในน้ำได้น้อยมาก^{[ 14 ]}

ในระบบ MgO – MgCl – H Oที่อุณหภูมิประมาณ 23 °C บริเวณที่เป็นของเหลวทั้งหมดจะมีจุดยอดอยู่ที่จุดสมดุลสามจุดต่อไปนี้ (ในรูปเศษส่วนมวล ไม่ใช่เศษส่วนโมล): ^{[ 4 ]} 

S1 = 0.008 MgO + 0.170 MgCl + 0.822 H O (โซล: Mg(OH) :P5)

S2 = 0.010 MgO + 0.222 MgCl + 0.768 H O (สารละลาย:P5:P3)

S3 = 0.012 MgO + 0.345 MgCl + 0.643 H O (โซล:P3: MgCl · 6H O )

จุดยอดอื่นๆ ได้แก่ น้ำบริสุทธิ์ แมกนีเซียมคลอไรด์เฮกซาไฮเด รต และสารละลายMg(OH) อิ่มตัว ( 0.0044 MgO + 0.9956 H2O มวล) ^{[ 4 ]}

รูปแบบที่ปราศจากน้ำจะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 450-500  °C โดยการสลายตัวของแอนไอออนไฮดรอกไซด์และคลอไรด์ ปล่อยน้ำและไฮโดรเจนคลอไรด์ ออกมา และเหลือสารตกค้างแมกนีเซียมออกไซด์ โดยปฏิกิริยา: ^{[ 7 ]}

2 OH ⁻ → O ²⁻ + H O

H₂O + 2 Cl⁻ ^→ O²⁻ ⁺ 2

การสัมผัสแมกนีเซียมออกซีคลอไรด์กับน้ำเป็นเวลานานจะทำให้MgCl ^{เพียง}บรูไซต์ไฮเดรตMg(OH) ^{[ 15} ]

เมื่อสัมผัสกับบรรยากาศ ออกซีคลอไรด์จะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์(CO2 ในอากาศอย่างช้าๆ เพื่อสร้างแมกนีเซียมคลอโรคาร์บอเนต รูปแบบที่ปราศจากน้ำและมีน้ำบางส่วนจะดูดซับน้ำเช่นกัน เปลี่ยนเป็นเฟส 5 จากนั้นเป็นเฟส 3 ไปสู่คลอโรคาร์บอเนต ข้อยกเว้นคือไดไฮเดรตและเฮกซาไฮเดรตของเฟส 9 ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายเดือน^{[ 7 ]}

เฟส 3 และ 5 สามารถเตรียมได้โดยการผสมผงแมกนีเซียมออกไซด์ MgO กับสารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์MgCl2 ในน้ำ H2O ในอัตราส่วนล 3:1:11 และ 5:1:13 ตามลำดับ ที่อุณหภูมิห้อง นี่เป็นวิธีการทั่วไปในการเตรียมซีเมนต์แมกนีเซีย Sorel ^{[ 16 ]}แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์Mg(OH) สามารถใช้แทนออกไซด์ได้เช่นกัน โดยปรับปริมาณน้ำให้

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แมกนีเซียมออกไซด์ควรมีขนาดอนุภาคเล็กและมีพื้นที่ผิวมาก สามารถเตรียมได้โดยการเผา แมกนีเซียม ไฮดรอกซีคาร์บอเนตMg (OH) (CO ) · 4H Oที่อุณหภูมิประมาณ 600 °C อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้ขนาดอนุภาคเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าลง^{[ 19 ]} 

เชื่อกันว่าในระหว่างปฏิกิริยา แมกนีเซียมออกไซด์จะถูกไฮเดรตและละลายอย่างต่อเนื่อง โดยได้รับความช่วยเหลือจากลักษณะที่เป็นกรดเล็กน้อยของสารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์^{[ 17 ]}ความเป็นกรดเกิดจากการไฮโดรไลซิสของแคตไอออนแมกนีเซียมเฮกซาไฮเดรต:

[ Mg(H O) ] ²⁺ ↔ [ Mg(OH)(H O) ] ⁺ + H ⁺

โปรตอน (ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นไฮเดรต เช่น[ H O] ⁺ ) ทำให้สารละลายเป็นกรด ค่า pH จะแปรผันจาก 6.5 เป็น 4.7 เมื่อความเข้มข้นของMgCl เพิ่มขึ้นจาก 30% เป็น 70% (ตามน้ำหนัก) ^{[ 17 ]}จากนั้นโปรตอนจะทำปฏิกิริยากับและละลายออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ที่แทบจะไม่ละลาย โดยปฏิกิริยาเช่น^{[ 17 ]}

MgO + 2 H ⁺ + 5 H O → [ Mg(H O) ] ²⁺

Mg(OH) + H ⁺ + 4 H O → [ Mg(OH)(H O) ] ⁺

ไอออน[ Mg(H O) ] ²⁺และ[ Mg(OH)(H O) ] ⁺ในสารละลายจะรวมกันเป็นแคตไอออนเชิงซ้อนที่มีอะตอมแมกนีเซียมหลายอะตอม เชื่อมด้วยแอนไอออนไฮดรอกไซด์และโมเลกุลน้ำ (แมกนีเซียมอะควาไฮดรอกโซคอมเพล็กซ์ ) โดยมีสูตรทั่วไปคือ [ Mg (OH) (H O) ] ^{(2 x − y )+} [ ^{17 ] กระบวนการ}นี้เกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสเพิ่มเติม โดยเปลี่ยน ลิแกนด์ H O บางส่วน ให้เป็นOH ⁻และปลดปล่อยH ⁺ มากขึ้น ซึ่งจะช่วยละลายออกไซด์ได้มากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีแมกนีเซียมคลอไรด์เพียงพอ การละลายของออกไซด์จะค่อนข้างเร็ว และสามารถได้สารละลายใสของแคตไอออนแมกนีเซียมอะควาไฮดรอกโซโดยการกรอง^{[ 13 ] [ 12 ]}

ในช่วงเวลาหลายชั่วโมง แคตไอออนเหล่านั้นจะรวมตัวกันเป็นสารประกอบเชิงซ้อนขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และละลายได้น้อยลงเมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น หลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมง (ที่อุณหภูมิห้อง) แคตไอออนเหล่านั้นและแอนไอออนคลอไรด์จะตกตะกอนเป็น (หรือเปลี่ยนสารละลายให้เป็น) ไฮโดรเจลซึ่งจากนั้นจะค่อยๆ ตกผลึกเป็นส่วนผสมของเฟส 3 เฟส 5 แมกนีเซียมออกไซด์และ/หรือคลอไรด์ที่เป็นของแข็ง และ/หรือสารละลายที่เหลืออยู่^{[ 17 ]}ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของสารตั้งต้น เฟส 5 อาจเกิดขึ้นก่อน แต่จากนั้นจะทำปฏิกิริยากับคลอไรด์ส่วนเกินเพื่อสร้างเฟส 3 ^{[ 16 ]}

แมกนีเซียมออกไซด์ยังสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ ซึ่งละลายได้น้อย จึงจะเคลือบเม็ดออกไซด์และหยุดการไฮเดรชั่นต่อไป ความเป็นกรดที่เกิดจากการไฮโดรไลซิสของแคตไอออนในสารละลายจะละลายสารเคลือบนี้ ทำให้กระบวนการดำเนินต่อไปได้อย่างต่อเนื่องจนกว่าสารตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งจะหมด^{[ 17 ]}

สารประกอบเหล่านี้ยังสามารถเตรียมได้จากแมกนีเซียมออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์และกรดไฮโดรคลอริกแผนภาพเฟส MgO – H O – MgCl บรรจุอยู่ในแผนภาพ MgO – H O – HCl ^{[ 4 ]}

ความยากลำบากในการเตรียมแมกนีเซียมออกไซด์และการทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการใช้ NaOH แทน MgO หรือMg(OH) เพื่อให้สารตั้งต้นทั้งหมดอยู่ในรูปสารละลาย อย่างไรก็ตามโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) อาจตกตะกอนได้ในบางความเข้มข้นของสารตั้งต้น

ด้วยเส้นทางนี้ เฟสเสถียรที่ 5 จะตกตะกอนในช่วงเงื่อนไขที่ค่อนข้างแคบ กล่าวคือ เมื่อความเข้มข้น [Cl] ของไอออนคลอไรด์ในสารละลายคือ 2.02 ± 0.03  mol/L ความเข้มข้น [Mg] ของแมกนีเซียม (ในรูปMg ²⁺และแคตไอออนอื่นๆ) คือ 1.78 ± 0.07 mol/L และ pH คือ 7.65 ± 0.05 เฟสเสถียรที่ 3 จะตกตะกอนในช่วงที่กว้างกว่า กล่าวคือ เมื่อ [Cl] คือ 6.48 ± 2.17 mol/L [Mg] คือ 3.14 ± 1.12 mol/L และ pH คือ 6.26 ± 0.14 ^{[ 14 ] [ 19 ]}   

บันทึกสั้นๆ จากปี พ.ศ. 2415 รายงานการก่อตัวของของแข็งที่มีสูตรโดยประมาณ5MgO · MgCl · 13H Oในรูปของเข็มละเอียดจำนวนมาก จากสารละลายแมกนีเซียมแอมโมเนียมคลอไรด์Mg [ NH ]Cl ที่มี แอมโมเนียส่วนเกินทิ้งไว้หลายเดือน^{[ 10 ]}

G. André อ้างในปี พ.ศ. 2425 ว่าสามารถเตรียมออกซีคลอไรด์ปราศจากน้ำได้โดยการหลอมแมกนีเซียมคลอไรด์ปราศจากน้ำกับแมกนีเซียมออกไซด์ผง^{[ 12 ]}