Alkalimetallit ovat valkoisia, erittäin reaktiivisia aineita, jotka on helposti leikattu veitsellä. Kaikki kuusi ovat jaksollisen taulukon ryhmässä I, jossa luetellaan elementit kasvavan atomimäärän mukaisessa järjestyksessä. Atomiluku on atomien ytimestä löydettyjen protonien lukumäärä. Neutronit asuvat myös ytimessä, mutta niillä ei ole juurikaan vaikutusta kemialliseen reaktiivisuuteen. Alkalimetalleja kasvavassa atomimäärässä ovat litium, natrium, kalium, rubidium, cesium ja frangi.
Elektronien lukumäärä atomissa on yhtä suuri kuin atomiluku. Tämä numero tunnistaa jokaisen elementin ja antaa sille sen ainutlaatuiset kemialliset ominaisuudet. Kvanttikemian lakien vuoksi elektroneja esiintyy pareittain aina kun mahdollista. Alkalimetalleilla on aina yksi pariton elektroni, joka on kauimpana ytimestä. Se on elektroni, joka osallistuu kemialliseen reaktiivisuuteen.
Atomiluvun kasvaessa kasvaa myös atomin säde. Äärimmäistä elektronia pidetään vähemmän tiukasti ja se pakenee helpommin. Siksi alkalimetalli, jolla on suurempi määrä, on kemiallisesti reaktiivisempi. Tämä tekee frangista reaktiivisimman alkalimetalleista.