Tabel periodik unsur dibagi menjadi sembilan kelompok unsur, berdasarkan sejumlah karakteristik yang berbeda. Diantara golongan tersebut adalah logam transisi dan logam golongan utama. Logam golongan utama sebenarnya adalah kumpulan logam alkali, logam alkali tanah, dan logam lain yang tidak diklasifikasikan. Semua logam adalah konduktor listrik dan panas yang baik, meskipun kelompok yang berbeda memiliki perbedaan yang sangat mencolok.
Elektron mengorbit inti atom dalam sejumlah kulit. Jumlah cangkang yang ditempati tergantung pada elemen. Elektron spesifik yang dimiliki atom untuk membentuk ikatan dengan atom lain disebut elektron valensi. Logam transisi adalah satu-satunya kelompok unsur yang elektron valensinya ditemukan di lebih dari satu kulit, atau tingkat energi. Hal ini memungkinkan untuk banyak keadaan oksidasi. Kelompok unsur lain hanya memiliki elektron valensi pada kulit elektron terluar.
Atom dapat memiliki dua jenis ikatan: kovalen dan ion. Ikatan kovalen terjadi ketika satu atau lebih pasangan elektron dibagi antara dua atom, sedangkan ikatan ion terjadi ketika satu atom kehilangan elektron ke atom lain. Logam transisi cenderung lebih mudah membentuk ikatan kovalen daripada logam golongan utama karena logam transisi lebih elektronegatif daripada logam golongan utama. Logam golongan utama membentuk ikatan yang netral secara listrik, sedangkan logam transisi cenderung membentuk ikatan yang memiliki ion negatif berlebih.
Beberapa logam golongan utama adalah yang paling reaktif dari semua unsur dalam tabel periodik. Logam alkali turun dalam reaktivitas dari atas kelompok, lithium, ke ujung yang lebih berat, termasuk kalium. Ini karena elektron valensi mereka berada di orbital s. Elektron bagian dalam membatalkan banyak muatan positif inti, yang memudahkan elektron valensi untuk bereaksi dengan unsur lain. Logam transisi menahan elektron valensinya lebih baik, membuatnya lebih sulit untuk bereaksi dengan unsur lain. Inilah sebabnya mengapa timbal, logam transisi, dapat ditemukan tidak bereaksi di alam, sedangkan natrium, logam golongan utama, hampir selalu terikat dengan unsur lain.
Logam transisi memiliki densitas tertinggi dari semua golongan pada tabel periodik, dan densitasnya meningkat secara stabil dan bertahap. Mereka memiliki titik leleh yang lebih tinggi daripada logam kelompok utama, menurut University of the West Indies. Logam transisi memiliki rasio muatan terhadap jari-jari yang lebih tinggi daripada logam golongan utama, dan merupakan satu-satunya logam yang diketahui menghasilkan senyawa paramagnetik. Logam transisi lebih sering digunakan sebagai katalis dalam reaksi daripada logam golongan utama.