Tous les métaux alcalins et la plupart des métaux alcalino-terreux réagissent avec l'eau froide. Les métaux alcalins sont le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium et le césium. Les métaux alcalino-terreux qui réagissent avec l'eau sont le magnésium, le calcium, le strontium et le baryum. Le béryllium est également un métal alcalino-terreux, mais il ne réagit pas avec l'eau.
Parmi ces métaux, le magnésium a la réaction la plus faible à l'eau froide. De l'hydroxyde de magnésium se forme à la surface du métal et des bulles d'hydrogène sont libérées dans l'eau. Cette réaction est brève ; il est suffisamment faible pour que l'hydroxyde de magnésium formé constitue une barrière efficace entre l'eau et le magnésium.
Le calcium, le strontium et le baryum réagissent plus fortement avec l'eau. Tous les trois forment des hydroxydes et libèrent des bulles d'hydrogène, mais les hydroxydes n'empêchent pas d'autres réactions. L'hydroxyde de calcium précipite dans l'eau sous forme de poudre blanche, tandis que les hydroxydes de strontium et de baryum sont solubles dans l'eau.
Tous les métaux alcalins réagissent violemment à l'eau, et tous, à l'exception du lithium, peuvent déclencher des incendies, car l'hydrogène libéré brûle à l'air libre. Chacun de ces éléments réagit avec l'eau pour former un hydroxyde, qui génère de la chaleur. Seul le lithium ne produit pas assez de chaleur pour enflammer l'hydrogène libéré, éliminant ainsi le risque d'incendie.
