Fiecare dintre metalele alcaline are un singur electron de valență, care contribuie la nivelul său ridicat de reactivitate chimică. Cochilia de electroni Valence este definită ca fiind cea mai exterioară coajă a electronilor, excluzând cele care cuprind un nobil gaz, deoarece gazele nobile sunt în general inerte din punct de vedere chimic.
Metalele alcaline alcătuiesc prima coloană a tabelului periodic al elementelor după hidrogen; ele includ litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu, franciu și ceriu. "S" orbitalul ultimei cochilii de electroni este cel mai stabil; este ocupat de doi electroni, ceea ce explică reactivitatea ridicată a metalelor alcaline, care au un singur electron.