二硼化鎂（化學式為MgB2）是一種離子化合物，屬於六方晶系，具有插層型化合物的結構，其中鎂層和硼層交替排列。其外觀為黑色粉末，熔點約為830°C，密度為2.57 g/cm³。在2001年，研究人員發現二硼化鎂在接近絕對溫度40K（即-233℃）時會轉變為超導體，其轉變溫度幾乎是其他同類型超導體的兩倍。
二硼化鎂的晶體結構為簡單六方最密堆積結構，空間群為P63/mmc，晶格常數為a=b=3.070 Å，c=4.746 Å。鎂原子占據六方最密堆積的八分之一空位，硼原子占據四分之一空位。這種結構賦予了二硼化鎂高熱導率和高壓縮強度等優異性能。
二硼化鎂的製備通常涉及高溫反應，即硼和鎂粉之間的反應。超導二硼化鎂線則可以通過非原位或原位過程管內粉末法製備。其套用領域包括超導磁鐵、電力傳輸線及靈敏的磁場偵測器。由於其高熱導率、高硬度、高抗腐蝕性和良好的機械性能，二硼化鎂還廣泛套用於高溫結構材料、電子材料、耐腐蝕材料和航空航天領域等。