Az alkálifémek fehér, erősen reaktív anyagok, amelyeket késsel könnyen el lehet vágni. Mind a hat a periódusos rendszer I. csoportjában található, amely az elemeket növekvő atomszámok sorrendjében sorolja fel. Az atomszám az atom magjában található protonok száma. A neutronok a magban is tartózkodnak, de a kémiai reaktivitásra csekély hatást gyakorolnak. Az alkálifémek növekvő atomszámban a lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium és francium.
Az atomok elektronjának száma is megegyezik az atomszámmal. Ez a szám azonosítja az egyes elemeket, átadva azok egyedi kémiai tulajdonságait. A kvantumkémia törvényei miatt az elektronok lehetőség szerint párban fordulnak elő. Az alkálifémeknek mindig egy furcsa elektronja van a legmesszebb a magtól. Ez a kémiai reaktivitásban részt vevő elektron.
Az atomszám növekedésével növekszik az atom sugara is. A legkülső elektront kevésbé szorosan tartja és könnyebben távozik. Ezért a nagyobb számú alkálifém kémiailag reaktívabb. Ez az alkálifémek közül a franciát teszi a legreaktívabbá.