โลหะอัลคาไลเป็นสีขาว สารที่มีปฏิกิริยาสูงใช้มีดตัดได้ง่าย ทั้งหกอยู่ในกลุ่ม I ของตารางธาตุ ซึ่งแสดงรายการองค์ประกอบตามลำดับการเพิ่มเลขอะตอม เลขอะตอมคือจำนวนโปรตอนที่พบในนิวเคลียสของอะตอม นิวตรอนยังอาศัยอยู่ในนิวเคลียส แต่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อปฏิกิริยาเคมี โลหะอัลคาไลในการเพิ่มเลขอะตอม ได้แก่ ลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และแฟรนเซียม
จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมก็เท่ากับเลขอะตอมด้วย เป็นตัวเลขที่ระบุแต่ละองค์ประกอบโดยให้คุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ เนื่องจากกฎของเคมีควอนตัม อิเล็กตรอนจึงเกิดเป็นคู่ทุกครั้งที่ทำได้ โลหะอัลคาไลมักจะมีอิเล็กตรอนแปลก ๆ หนึ่งตัวที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสมากที่สุด เป็นอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี
เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น รัศมีของอะตอมก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดถูกยึดไว้แน่นน้อยกว่าและหลบหนีได้ง่ายขึ้น ดังนั้นโลหะอัลคาไลที่มีจำนวนมากกว่าจึงมีปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่า ทำให้แฟรนเซียมมีปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไลมากที่สุด