La tabla periódica de los elementos se divide en nueve grupos de elementos, basados en una serie de características diferentes. Entre estos grupos se encuentran los metales de transición y los metales del grupo principal. Los metales del grupo principal son en realidad una colección de metales alcalinos, metales alcalinotérreos y otros metales no clasificados. Todos los metales son buenos conductores de electricidad y calor, aunque los diferentes grupos tienen diferencias muy notables.
Los electrones orbitan el núcleo de un átomo en varias capas. El número de conchas ocupadas depende del elemento. Los electrones específicos que comparten los átomos para formar enlaces con otros átomos se denominan electrones de valencia. Los metales de transición son el único grupo de elementos cuyos electrones de valencia se encuentran en más de una capa o nivel de energía. Esto permite muchos estados de oxidación. Otros grupos de elementos solo tienen electrones de valencia en la capa de electrones más externa.
Los átomos pueden tener dos tipos de enlaces: covalentes e iónicos. Los enlaces covalentes ocurren cuando uno o más pares de electrones se comparten entre dos átomos, mientras que los enlaces iónicos ocurren cuando un átomo pierde un electrón con otro átomo. Los metales de transición tienden a formar enlaces covalentes más fácilmente que los metales del grupo principal porque los metales de transición son más electronegativos que los metales del grupo principal. Los metales del grupo principal forman enlaces que son eléctricamente neutros, mientras que los metales de transición tienden a formar enlaces que tienen un exceso de iones negativos.
Algunos de los metales del grupo principal son los más reactivos de todos los elementos de la tabla periódica. Los metales alcalinos descienden en reactividad desde la parte superior del grupo, el litio, hasta el extremo más pesado, incluido el potasio. Esto se debe a que sus electrones de valencia están en el orbital s. Los electrones internos cancelan gran parte de la carga positiva del núcleo, lo que facilita que el electrón de valencia reaccione con otros elementos. Los metales de transición retienen mejor sus electrones de valencia, lo que les dificulta reaccionar con otros elementos. Esta es la razón por la que el plomo, un metal de transición, se puede encontrar sin reaccionar en la naturaleza, mientras que el sodio, un metal del grupo principal, casi siempre está unido con otro elemento.
Los metales de transición tienen las densidades más altas de cualquier grupo en la tabla periódica y sus densidades aumentan de manera constante y gradual. Tienen puntos de fusión más altos que los metales del grupo principal, según la Universidad de las Indias Occidentales. Los metales de transición tienen una relación carga-radio más alta que los metales del grupo principal, y son los únicos metales que se sabe que producen compuestos paramagnéticos. Los metales de transición se utilizan como catalizadores en reacciones con más frecuencia que los metales del grupo principal.