Magnus er født og oppvokst i Belleville, Illinois . Hun tok grader i fysikk og elektroteknikk fra University of Missouri – Rolla (nå kjent som Missouri University of Science and Technology) før hun fikk en doktorgrad i materialvitenskap og ingeniørfag fra Georgia Institute of Technology i 1996. Forskning for avhandlingen hennes, med tittelen "An Investigation of the relationship between the thermochemistry and emission behavior of thermionic cathodes based on the BaO-ScO-WO ternary system" ble støttet av et stipend fra NASA Lewis Research Center.