Jedes der Alkalimetalle hat ein einzelnes Valenzelektron, das zu seiner hohen chemischen Reaktivität beiträgt. Valenzelektronenschalen werden als die äußerste Elektronenschale definiert, mit Ausnahme derjenigen, die ein Edelmetall enthalten Gas, weil Edelgase im Allgemeinen chemisch inert sind.
Die Alkalimetalle bilden nach Wasserstoff die erste Spalte des Periodensystems der Elemente; sie umfassen Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Francium und Cer. Das "s"-Orbital der letzten Elektronenschale ist am stabilsten; es ist mit zwei Elektronen besetzt, was die hohe Reaktivität der Alkalimetalle erklärt, die ein einzelnes Elektron haben.