Todos los metales alcalinos y la mayoría de los metales alcalinotérreos reaccionan con el agua fría. Los metales alcalinos son litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. Los metales alcalinotérreos que reaccionan con el agua son magnesio, calcio, estroncio y bario. El berilio también es un metal alcalinotérreo, pero no reacciona con el agua.
De estos metales, el magnesio tiene la reacción más débil al agua fría. El hidróxido de magnesio se forma en la superficie del metal y las burbujas de hidrógeno se liberan en el agua. Esta reacción es breve; es lo suficientemente débil como para que el hidróxido de magnesio formado sea una barrera efectiva entre el agua y el magnesio.
El calcio, el estroncio y el bario reaccionan más fuertemente con el agua. Los tres forman hidróxidos y liberan burbujas de hidrógeno, pero los hidróxidos no impiden nuevas reacciones. El hidróxido de calcio precipita en el agua como un polvo blanco, mientras que los hidróxidos de estroncio y bario son solubles en agua.
Todos los metales alcalinos reaccionan violentamente al agua, y todos, excepto el litio, pueden iniciar incendios, ya que el hidrógeno liberado se quema al aire libre. Cada uno de estos elementos reacciona con el agua para formar un hidróxido, que genera calor. Solo el litio no produce suficiente calor para encender el hidrógeno liberado, lo que elimina el riesgo de incendio.