Elementtien jaksollinen taulukko on jaettu yhdeksään elementtiryhmään useiden eri ominaisuuksien perusteella. Näiden ryhmien joukossa ovat siirtymämetallit ja pääryhmämetallit. Pääryhmän metallit ovat itse asiassa alkalimetallien, maa-alkalimetallien ja muuten luokittelemattomien metallien kokoelma. Kaikki metallit ovat hyviä sähkön ja lämmön johtimia, vaikka eri ryhmillä onkin huomattavia eroja.
Elektronit kiertävät atomin ydintä useissa kuorissa. Varattujen kuorien lukumäärä riippuu elementistä. Spesifisiä elektroneja, jotka atomit jakavat muodostaakseen sidoksia muiden atomien kanssa, kutsutaan valenssielektroneiksi. Siirtymämetallit ovat ainoa ryhmä alkuaineita, joiden valenssielektroneja on useammassa kuin yhdessä kuoressa tai energiatasossa. Tämä sallii monia hapetustiloja. Muilla elementtiryhmillä on valenssielektroneja vain uloimmassa elektronikuoressa.
Atomeilla voi olla kahden tyyppisiä sidoksia: kovalenttinen ja ioninen. Kovalenttisia sidoksia syntyy, kun yksi tai useampi elektronipari on jaettu kahden atomin välillä, kun taas ionisidoksia tapahtuu, kun yksi atomi menettää elektronin toiselle atomille. Siirtymämetallit pyrkivät muodostamaan kovalenttisia sidoksia helpommin kuin pääryhmän metallit, koska siirtymämetallit ovat elektronegatiivisempia kuin pääryhmän metallit. Pääryhmän metallit muodostavat sidoksia, jotka ovat sähköisesti neutraaleja, kun taas siirtymämetallit yleensä muodostavat sidoksia, joissa on liikaa negatiivisia ioneja.
Jotkut pääryhmän metalleista ovat kaikkein reaktiivisimpia kaikista jaksollisen järjestelmän elementeistä. Alkalimetallit laskeutuvat reaktiivisuudessa ryhmän, litiumin, huipusta raskaampaan päähän, mukaan lukien kalium. Tämä johtuu siitä, että niiden valenssielektronit ovat s-kiertoradalla. Sisäelektronit poistavat suuren osan ytimen positiivisesta varauksesta, mikä tekee valenssielektronista helpon reagoimaan muiden alkuaineiden kanssa. Siirtymämetallit pitävät valenssielektronejaan paremmin, mikä vaikeuttaa niiden reaktiota muiden alkuaineiden kanssa. Siksi lyijyä, siirtymämetallia, löytyy luonnosta reagoimattomana, kun taas natrium, pääryhmämetalli, on melkein aina sitoutunut toiseen elementtiin.
Siirtymämetalleilla on korkeimmat jaksollisen taulukon ryhmien tiheydet, ja niiden tiheydet kasvavat tasaisesti ja asteittain. Niillä on korkeammat sulamispisteet kuin pääryhmän metalleilla, Länsi-Intian yliopiston mukaan. Siirtymämetalleilla on korkeampi varaus / säde-suhde kuin pääryhmän metalleilla, ja niiden tiedetään tuottavan vain magneettisia yhdisteitä. Siirtymämetalleja käytetään katalysaattoreina reaktioissa useammin kuin pääryhmän metalleja.