Metalele alcaline sunt substanțe albe, foarte reactive, tăiate cu ușurință de un cuțit. Toate cele șase se găsesc în grupa I a tabelului periodic, care listează elementele în ordinea numărului atomic crescător. Numărul atomic este numărul de protoni găsiți în nucleul unui atom. Neutronii locuiesc, de asemenea, în nucleu, dar au un efect redus asupra reactivității chimice. Metalele alcaline, în creștere a numărului atomic, sunt litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu și franciu.
Numărul de electroni dintr-un atom este, de asemenea, egal cu numărul atomic. Numărul acesta identifică fiecare element, conferindu-i proprietățile sale chimice unice. Datorită legilor chimiei cuantice, electronii apar în perechi ori de câte ori este posibil. Metalele alcaline au întotdeauna un electron ciudat cel mai departe de nucleu. Este electronul implicat în reactivitatea chimică.
Pe măsură ce numărul atomic crește, crește și raza unui atom. Electronul cel mai exterior este ținut mai puțin strâns și scapă mai ușor. Prin urmare, metalul alcalin cu numărul mai mare este mai reactiv chimic. Acest lucru face ca franciul să fie cel mai reactiv dintre metalele alcaline.