Logam alkali berwarna putih, zat yang sangat reaktif dipotong dengan mudah oleh pisau. Keenamnya ditemukan di Golongan I dari tabel periodik, yang mencantumkan unsur-unsur dalam urutan kenaikan nomor atom. Nomor atom adalah jumlah proton yang terdapat dalam inti atom. Neutron juga berada di inti, tetapi memiliki sedikit efek pada reaktivitas kimia. Logam alkali yang nomor atomnya naik adalah litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium.
Jumlah elektron dalam suatu atom juga sama dengan nomor atom. Angka inilah yang mengidentifikasi setiap elemen, memberikan sifat kimianya yang unik. Karena hukum kimia kuantum, elektron terjadi berpasangan bila memungkinkan. Logam alkali selalu memiliki satu elektron ganjil terjauh dari nukleus. Ini adalah elektron yang terlibat dalam reaktivitas kimia.
Dengan bertambahnya nomor atom, begitu pula jari-jari atom. Elektron terluar dipegang kurang erat dan lebih mudah lepas. Oleh karena itu, logam alkali dengan jumlah yang lebih tinggi lebih reaktif secara kimia. Hal ini membuat fransium yang paling reaktif dari logam alkali.