Metale alkaliczne to białe, bardzo reaktywne substancje łatwo cięte nożem. Wszystkie sześć znajduje się w grupie I układu okresowego pierwiastków, która wymienia pierwiastki w kolejności rosnącej liczby atomowej. Liczba atomowa to liczba protonów znajdujących się w jądrze atomu. Neutrony również znajdują się w jądrze, ale mają niewielki wpływ na reaktywność chemiczną. Metale alkaliczne o rosnącej liczbie atomowej to lit, sód, potas, rubid, cez i frans.
Liczba elektronów w atomie jest również równa liczbie atomowej. To właśnie ta liczba identyfikuje każdy pierwiastek, nadając mu jego unikalne właściwości chemiczne. Ze względu na prawa chemii kwantowej elektrony występują w parach, gdy tylko jest to możliwe. Metale alkaliczne zawsze mają jeden dziwny elektron najdalej od jądra. Jest to elektron zaangażowany w reaktywność chemiczną.
Wraz ze wzrostem liczby atomowej rośnie promień atomu. Najbardziej zewnętrzny elektron jest trzymany mniej ciasno i łatwiej ucieka. Dlatego metal alkaliczny o wyższej liczbie jest bardziej reaktywny chemicznie. To sprawia, że frans jest najbardziej reaktywnym z metali alkalicznych.